紐約州立大學(xué)石溪分校材料科學(xué)和工程系副教授亞歷山大·奧羅沃領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn),與其他復(fù)合催化劑的測試結(jié)果相比,在氫氣制備過程中利用直徑小于1納米的金粒子可以加速析氫過程,進(jìn)而能提高氫氣的產(chǎn)量。這一成果發(fā)表在最近出版的國際最重要的催化雜志《運(yùn)用催化劑B:環(huán)境》上。
奧羅沃指出:“我們的測試結(jié)果第一次顯示,極其微小的金屬納米粒子(僅包含不到12個原子),在從水中制備燃料的過程中具有巨大的潛力。”奧羅沃的研究小組發(fā)現(xiàn),借助于納米技術(shù),把金屬離子的體積減至直徑小于1納米時,在利用太陽光制備氫氣的過程中,這些粒子可以大幅度加速析氫速度,從而提高制氫產(chǎn)量。奧羅沃指出,測試結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的催化材料相比,其析氫速度增加了35倍以上。
為了更好地解釋這些測試結(jié)果,奧羅沃與美能源部布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算科學(xué)家楊力(音譯)博士共同合作,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些微小粒子的電子屬性具有一些有趣的異常現(xiàn)象。奧羅沃強(qiáng)調(diào),依然需要大量的研究工作才能更好地理解這一現(xiàn)象。
奧羅沃稱:“可以相信,如果利用這微小粒子(其體積比一打原子的體積還小)生產(chǎn)清潔能源,我們僅處于極不尋常的旅程之開端。為了減少人類對化石能源的依賴,開發(fā)各種具有可持續(xù)性的替代能源非常重要。其中的一個選擇就是發(fā)展以氫為基礎(chǔ)的能源經(jīng)濟(jì),這對于環(huán)境保護(hù)和能源效率的提高都能帶來巨大益處。氫氣在未來能夠成為很有希望的能源來源,因?yàn)樗欠浅G鍧嵉娜剂稀N覀兡壳懊媾R的挑戰(zhàn)是發(fā)現(xiàn)新的材料以幫助人類從那些可持續(xù)的資源例如水中生產(chǎn)氫氣。”