台湾大学研发新型催化剂推进清洁能源技术
2025-11-18 09:35
来源:国立台湾大学
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台湾大学化学系研究团队成功开发出一种新型催化剂,该材料能够同步实现清洁氢气制备与尿素分解。这项研究成果发表于《应用化学国际版》期刊,由周必泰教授带领的科研团队完成。一种新型高效催化剂能够快速、清洁地制取氢气,同时将尿素废料转化为宝贵的反应能量。

该催化剂采用V₄C₃Tₓ MXene与Cs₂PtCl₆钙钛矿纳米颗粒复合结构,通过界面捕获技术在常温条件下合成。这种制备方法使钙钛矿颗粒均匀分布于MXene表面,形成高度连接的混合材料体系。新型催化剂在制氢过程中表现良好,仅需较低启动电压即可稳定产生氢气。

实验数据显示,这种复合催化剂在电解水制氢反应中具有较高效率,其性能优于部分贵金属基催化剂材料。MXene层为电子传输提供通路,钙钛矿纳米颗粒则作为催化活性位点。研究团队负责人周必泰教授表示:“这项研究表明,巧妙的材料设计可以将简单的界面转化为清洁能源和环境修复的强大引擎。通过将氢气生成与尿素去除相结合,我们揭示了一种从废弃物中创造价值并推动可持续技术发展的策略。”

该催化剂同时展现尿素分解能力,能够处理农业及工业废水中的尿素污染物。尿素氧化过程可降低制氢能耗,实现废弃物资源化利用。这种双功能特性使新型催化剂在清洁能源生产与环境污染治理领域具有应用潜力。

新型催化剂的开发为可持续能源技术提供新方向。通过优化材料结构与合成工艺,该研究团队展示了多功能催化剂在能源转换与环境保护方面的协同作用。

更多信息: Punnoli Muhsin 等人,《Cs₂PtCl₆钙钛矿的界面合成及其与V₄C₃Tₓ MXene的强耦合在高效析氢和尿素氧化中的应用》,《应用化学国际版》 ( 2025 )。期刊信息: Angewandte Chemie 国际版

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