美國杜克大學(xué)的工程師在制氫反應(yīng)中使用了新催化劑。結(jié)果表明,新方法能在產(chǎn)生氫氣的同時將一氧化碳(CO)的濃度降低到接近零,而且進行新反應(yīng)所需的溫度也比傳統(tǒng)方法低,因此更實用。研究發(fā)表在《催化學(xué)報》上。
盡管氫氣在大氣中無所不在,但制造并收集分子氫用于交通運輸和工業(yè)領(lǐng)域的成本非常高,過程也相當復(fù)雜。目前大多數(shù)制氫方法會產(chǎn)生對人和動物有毒的一氧化碳。
最新的一種制造可再生能源的方法,是使用從生物質(zhì)中提取的以乙醇為基礎(chǔ)的原材料,比如甲醇。當甲醇用蒸汽處理后,會產(chǎn)生一種可用于燃料電池的富含氫氣的混合物。該研究論文的第一作者、杜克大學(xué)工程學(xué)院機械工程和材料學(xué)助理教授尼克·霍特茲說:“這一方法的主要問題也是會產(chǎn)生一氧化碳,而且少量一氧化碳很快就能破壞對燃料電池性能至關(guān)重要的電池膜上的催化劑。”
霍特茲實驗室的研究生提提雷約·索迪亞表示:“現(xiàn)在,人人都希望能用可持續(xù)且污染盡可能少的方法制造出有用的能源以取代化石燃料。我們的最終目的是制造出供燃料電池使用的氫。與傳統(tǒng)方法使用金納米粒子作為唯一的催化劑不同,我們的新反應(yīng)使用金和氧化鐵納米粒子的組合作為催化劑。新方法可以持續(xù)不斷地制造出氫氣,產(chǎn)生的一氧化碳濃度僅為0.002%,而副產(chǎn)品是二氧化碳和水。”
索迪亞解釋道:“人們一直認為,氧化鐵納米粒子僅僅是盛放金納米粒子的‘容器’,金納米粒子才為反應(yīng)負責(zé)。但我們發(fā)現(xiàn),增加氧化鐵的表面積可以顯著增加金納米粒子的催化活性。”
研究人員讓新反應(yīng)進行了200多個小時,發(fā)現(xiàn)催化劑減少富含氫氣的混合氣體內(nèi)一氧化碳數(shù)量的能力并未下降!
索迪亞承認:“目前,我們還不知道新反應(yīng)內(nèi)含的機制是什么。盡管金納米粒子的大小對反應(yīng)來說非常關(guān)鍵,但未來的研究應(yīng)專注于氧化鐵粒子在化學(xué)反應(yīng)中的作用。”
一氧化碳污染物對人體的危害
一氧化碳是 一種對血液,與神經(jīng)系統(tǒng)毒性很強的污染物.,空氣中的一氧化碳(co),通過呼吸系統(tǒng),進入人體血液內(nèi),與血液中的血紅蛋白(hemoglobin,hb)。肌肉中的肌紅蛋白。含二價鐵的呼吸酶結(jié)合,形成可逆性的結(jié)合物。