《韩国团队研发出新型环保氢制备技术》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-03-30
  • 韩国科学技术研究院发布消息称,该院燃料电池研究中心研发出了环保氢制备新技术。研究成果刊登在国际学术刊物《Applied Catalysis B: Environmental》上。 作为应对全球气候变化的重要解决方案,世界各国对氢燃料汽车的关注度越来越高。目前,氢燃料大部分是利用天然气等化石燃料生产而成,污染度较高。现有工艺技术是将粉末进行物理涂抹,在此过程中需使用大量的催化剂(1~5mg/cm2),且必须制作涂层保护膜。此次研究组通过电解质,开发出可将铱氧化物在多孔性金属支撑体内涂层的电极技术,这一技术具有很强的电化学氢制备能力和耐久性,可减少催化剂使用量并简化电极制作工艺流程,具备市场价格竞争力。 研究组通过调节电解质分离条件,可控制铱氧化物的细微结构,确定了均匀形成微量铱氧化物的条件,通过制作水电分解装置,在小量贵金属(0.4mg/cm2)中制作了优质氢,并且确认了铱氧化物层在水电分解条件下,可作为多孔性金属支撑体的保护膜。 研究组表示,此次开发的电解质铱氧化物催化剂、保护膜技术具有抗腐蚀和提高反应效率的双重作用,为氢燃料及可再生能源技术研发提供了帮助。 .

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  • 《大韩民国科研团队利用咖啡成分开发出新一代环保氢气生产技术》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-12-02
    • 大邱庆北科学技术院(DGIST)能源科学与工程系的朴智英教授与庆北国立大学氢能与可再生能源系的车孝正教授联合研究团队,成功开发出一种利用咖啡成分(单宁酸)生产环保氢气的新技术。这一研究成果近日发表在《应用化学国际版》上。 研究团队通过控制荧光染料的自组装和光学特性,利用单宁酸基金属多酚聚合物良好的纳米表面吸附特性,确定了光激发和电子转移机制。基于这些发现,他们构建了一个基于太阳能的生物氢生产系统,该系统利用带有氢化酶的细菌实现了氢气的生产。 人工光合作用模拟了自然光合作用过程,利用阳光生产氢气等宝贵资源,作为一种可持续能源解决方案备受关注。朴教授团队开发出一种能够转移类似于自然界叶绿素的电子的超分子光催化剂,并通过应用基于单宁酸的金属多酚纳米涂层技术,提高了性能和耐久性。在可见光谱下,该催化剂每克每小时可生产约18.4毫摩尔氢气,性能是使用相同荧光粉在先前研究中观察到的5.6倍。 研究团队进一步将新开发的超分子染料与能够转移电子的细菌Shewanella oneidensis MR-1相结合,创建了一种生物复合系统。该系统利用阳光将抗坏血酸(维生素C)转化为氢气,并长期稳定运行,展示了持续生产氢气的能力。 朴教授表示,这项研究揭示了有机染料和人工光合作用的具体机制,未来有望通过结合功能性微生物和新材料,对基于超分子化学的新系统进行后续研究。该研究由韩国国家研究基金会和韩国贸易、工业和能源部资助。
  • 《韩国首尔国立大学开发出新型二维半导体合成技术“hypotaxy”》

    • 来源专题:集成电路与量子信息
    • 发布时间:2025-03-11
    • 随着人工智能(AI)技术的进步,半导体性能的需求不断增加的同时,对降低半导体器件功耗的研究需求也在增加。因此,取代传统硅的新型半导体材料正在受到关注。其中,过渡金属二硫化物(TMD)等二维材料因其薄结构和优异的电性能而被视为下一代半导体。然而,目前尚缺乏大规模、高质量地工业制备工艺。传统上,TMD是通过化学气相沉积在晶体衬底上外延生长而成。然而,这种方法需要在生长后转移到目标衬底,这使得控制厚度和可扩展性变得困难。 韩国首尔国立大学(Seoul National University)研究团队成功开发出一种新型二维半导体合成技术,实现了在多种衬底上直接生长晶圆尺度的单晶二维半导体。研究团队首次开发出一种称为“hypotaxy”的全新晶体生长方法。“hypo”表示向下,“taxy”表示排列,反映了合成薄膜向下生长的特性。 研究团队引入石墨烯、六方氮化硼等二维材料作为模板,引导TMD晶体排列,从而能在任何(包括非晶和晶格失配)衬底上合成完美的单晶TMD薄膜。此外,石墨烯模板会自然消失,无需后续去除工序,并且可以精确控制金属薄膜的厚度,以调节TMD层数。这种方法在不同的衬底上实现了从单层到数百层的精确MoS2厚度控制,制备出4英寸单晶MoS2,具有高导热性(约120 W m?1 K?1)和迁移率(约87 cm2 V?1 s-1)。此外,这项技术使得单晶TMD能够在400°C下低温生长,且与现有的半导体制造工艺兼容。 这种向下排列生长方法可以扩展到其他TMDs,如MoSe2、WS2和WSe2,为传统外延生长中的衬底限制提供了一种解决方案,并使晶圆级TMDs能够用于单片三维集成。这表明该下延晶体生长方法在开发高性能、高集成度的2D半导体器件和实现下一代2D半导体的商业化方面具有巨大的潜力。