今年2月14日,这篇论文在Science上线。张波与复旦大学高分子科学系青年研究员徐一飞,化学系青年研究员段赛、教授徐昕为论文共同通讯作者。研究团队通过采用熟化诱导嵌入技术,合成了具有极高催化活性和稳定性的铱/铈嵌入式负载催化剂,解决了贵金属纳米颗粒溶解、脱落、团聚等难题,在减少贵金属用量的同时显著提高了绿氢的生成效率,为绿色氢能的可持续发展树立了新的里程碑。
1 从“麻球”到“牙齿”
“据国际能源署(IEA)推算,2030年全球制氢电解槽的装机容量需达到850 GW,其中250~425 GW由PEMWE提供,而目前全球铱每年的开采量只能支撑25 GW。要解决这个问题,唯一的办法就是降低铱的使用量。”张波告诉《中国科学报》。
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顺着这个思路,团队摸索出了让“麻球”和“芝麻”的生长速度相匹配的条件。较之于现有工艺,氧化铱的使用量从原本的20g/m2降低到了3g/m2,为业界提供一种新型催化剂合成体系的同时,也展现出了绝佳的应用潜能。
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2“长板”凝聚起团队合作
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3 Cover letter化解“危机”
4 跑步迈向产业化
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关于未来,张波有着美好的愿景。一方面,他和团队将持续开发低铱催化剂甚至非贵金属催化剂,把更多实验室中的电解水制氢技术变为产品,满足国家对于绿氢的需求;另一方面,他所带领的“碳中和电催化课题组”将围绕电解水催化剂、阴离子交换膜及离聚物、二氧化碳还原催化剂开展更多基础研究和应用技术研究,以期探寻更多清洁能源开发利用的途径。
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http//doi.org/10.1126/science.adr3149