紡織材料涂層助紡織物催化水產生氫氣

[編輯:Cyx]  [發布時間:2015-08-27]  [紡織服裝雜志]

　　電解水是比較原始的制氫方法，氫氣也是十分清潔的燃料之一，現代化學多采用光催化分解氫的工藝，不同的是采用的催化劑都是各種鈦化合物，這種催化劑的成本是十分昂貴的，

　　并且在水中很難保持穩定性。來自新加坡和臺灣的一個聯合團隊已經開發出一種廉價的涂層，通過在紡織材料上涂抹這種低成本的催化劑，就能夠進行反應生成氫氣，將這種紡織物放入水中，甚至海水中都能夠發生反應生成氫氣。相關的研究結果發表在本月21號的《ScienceAdvances》雜志上。

　　雖然用于催化產生氫氣的最佳材料是鉑，但是成本確十分昂貴和稀缺，比如有很多被戴在了女性的手上和身上。這就大大的限制了大規模的氫氣生產。相反，研究人員開始使用硫化鉬作催化劑，而地球上這兩種元素的的儲備分別是鉑的100000和300倍。

　　一百克的純鉬的成本約為44美元，而今天100g鉑的浮動價格約為3211.86，美元。來自南洋理工的材料學家BinLiu描述材料的成本價格時說到。

　　通常，二硫化鉬并不適合用于催化產生氫氣，最新的研究表明，二硫化鉬的平面催化活性并不高，但是他的“邊緣”的活性卻極高。

　　研究人員嘗試將這種材料合成到碳纖維布料上，一是起支撐作用，另外還能增強材料的靈活性，并保證物理和化學上的穩定性。此外，碳纖維還具有良好的導電性，有助于在生成氫氣反應時通過加入微弱電流提高反應的量。

　　通常，氫催化反應時需要酸性溶液來釋放質子，也就是常規的氫催化需要酸性溶液環境。而是用這種紡織物進行反應時只需要普通的水就能反應了，不過還需要200毫伏(millivolts)的電流，在海水條件下也能夠成功反應。

　　這種催化劑的反應效率差不多和目前的其他方案相差無幾，但是如果考慮到持久性，這種新型的材料在水中反應1小時之后，穩定性要比鉑催化劑高出6倍。

　　Liu還指出，非貴金屬催化劑的氫氣產生效率要比貴金屬催化劑更高，這使得二硫化鉬已經被廣泛的用于工業生產，除了制氫，還被用于潤滑油和石油的煉制，相關的工藝可以用于大規模生產。所以，這種材料也被認為是潛在的可以用于大規模制氫的備選催化劑之一。這種材料的靈活性以及機械強度使得它能夠比較方便的集成到現有的氫發生器中，用于生產。

　　他們還指出，除了生產出的氫氣，別忘了還有氧氣，所以他們還要研制能夠在普通水環境中生產氧氣的高效催化劑。另外，他們希望通過更改編織物的結構來提高接觸面積，以及嘗試其他的元素來進一步提高反應效率。  紡織材料涂層助紡織物催化水產生氫氣