美国研发将乙醇转化制氢的新催化剂
2008-09-08
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来源：中国石油石化工程信息网
据称，新催化剂从乙醇制氢的产率可达90%。
美国俄亥俄州大学化学和生物分子工程教授UmitOzkan表示，新催化剂与世界上业已开发的其他催化剂相比，要廉价许多。新催化剂不含贵金属，如铂或铑。
铑常常大多应用于这类催化剂中，其成本为9000美元/盎司。而俄亥俄州大学研究人员研发的催化剂成本为9美元/kg。
该成果已于2008年8月20日在美国化工学会年会上发布。
该催化剂有助于在氢动力车中应用，可望在不久的未来投入实用化。
该催化剂与世界上研究中的其他催化剂相比，要廉价得多，其他催化剂常采用贵金属来制备，或仅能在很高温度下工作。
一些贵金属具有高的催化活性，大多情况下高度稳定，但也很昂贵。研究人员的目标是开发非贵金属催化剂，不仅廉价，而且也有高的活性和稳定性。
新催化剂为暗黑色粉末，由小颗粒氧化铈（通常为在陶瓷中的组分）和钙制取，并含有很小的钴颗粒。在350℃（为工业标准的低温）下，产氢效率为90%。
该产氢过程从液体生物燃料如乙醇开始，生物燃料如乙醇被加热并泵送至反应器，在此，催化剂使之发生一系列化学反应，最终将液体转化为富氢气体。
研究人员面对的最大挑战之一是如何防止"结焦"：在催化剂表面形成碳生成物。他们组合采用了两种金属（氧化铈和钙）就解决了这一问题，因为它促使了氧离子在催化剂上的运移。当暴露在有足够氧的情况下，碳，如生物燃料中的碳就被转化成气体并被氧化，成为二氧化碳。
在该过程的最后，废气体，如一氧化碳、二氧化碳和甲烷被除去，并且使氢气被净化。为了使该过程能效更高，采用换热器捕集废热，并使能量返回反应器。过程中回收的甲烷可用于供应部分能量。
Ozkan等人研究团队的工作基于将乙醇转化，现正在研究如何采用相同的催化剂用于使其他的液体生物燃料转化。