镍钴复合催化剂：加速绿松石氢气的生产和商业化

来自 实验室仪器网

绿松石氢是一种清洁氢技术，通过热分解天然气的主要成分甲烷(CH₄)来产生氢气和固体碳。虽然它使用化石燃料作为原料，但在生产过程中不会释放二氧化碳。因此，它无需额外的碳捕获和储存，从而可以产生清洁的氢气。

然而，由于难以产生工艺所需的热量，绿松石氢技术的商业化进程被推迟。催化绿松石氢生产通常使用镍和铁基催化剂，这些催化剂在较低温度下活性较低，需要利用约900°C的高温才能持续生产。

必须解决的一个问题是，该过程中与氢一起产生的碳缺乏潜在应用。为了突破传统催化剂的局限性，研究团队成功设计出一种结合钴和镍的新型催化剂。与之前研究的催化剂相比，新设计的催化剂在显著降低的温度下更有效地产生氢气。

当钴用作碳基材料制造的催化剂时，它显著提高了电活性和耐久性。基于这一发现，研究人员将钴添加到镍基催化剂中，并进行测试以改善其成分并确保可重复性。结果，他们发现由8%镍和2%钴组成的成分具有最高的制氢效率。

根据前30分钟测量的初始活性，即使在600°C的低温下，新催化剂产生的氢气量也比之前建立的催化剂多50%以上。虽然传统催化剂维持其初始活性的时间约为90分钟，但新型催化剂将这一耐久性延长了60%，可持续约150分钟。

研究人员还注意到，反应后催化剂表面会产生碳纳米管。碳纳米管广泛应用于各种应用，包括二次电池电极和建筑材料。这一发现强调了在生产氢气的同时生产高附加值碳化合物的潜力。

这项研究取得了突破性的成果，使氢气和碳纳米管能够同时生产，同时实现生产率和经济效率。我们计划进一步研究利用所开发的催化剂的量产技术，进行性能评估，并确保核心材料技术和反应系统设计能力。

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