巴西能源与核研究所IPEN钙钛矿催化剂研究提升乙醇制氢效率
2026-04-03 15:29
来源:FAPESP
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氢气作为低碳能源受到广泛关注,尤其是在巴西,利用乙醇生产氢气被视为一条有前景的路径。巴西拥有成熟的生物燃料基础设施,这为技术创新提供了基础。

能源与核研究所(IPEN)高级研究员法比奥·科拉尔·丰塞卡领导的研究团队发现,通过调整钙钛矿催化剂的加工过程,可以显著提升乙醇转化为氢气的效率。这项研究发表在《国际氢能杂志》上,表明优化煅烧温度是关键因素。

乙醇蒸汽重整过程需要催化剂引导反应,以避免碳沉积等问题。丰塞卡指出:“催化是一种表面性质。我们想要的是非常小的颗粒,它们分布均匀且随时间保持稳定。”研究采用钙钛矿陶瓷氧化物,将活性元素镍融入晶体结构,通过出溶现象形成稳定的纳米颗粒。

实验对比了不同煅烧温度的效果:在650°C下处理的催化剂实现了100%乙醇转化率,每摩尔乙醇产生4.04摩尔氢气,并稳定运行85小时。丰塞卡强调:“仅仅选择正确的元素是不够的。材料的制造方式是决定性的。”这凸显了钙钛矿催化剂在提升氢能生产中的潜力。

尽管乙醇制氢有优势,丰塞卡认为直接乙醇燃料电池可能是更优选择。团队正探索外延薄膜技术,以在原子层面研究催化剂性能。这些进展有助于减少对贵金属的依赖,推动可持续能源发展,强化钙钛矿催化剂在能源转型中的战略价值。

出版详情:作者:José Tadeu Arantes, FAPESP;标题:《Improved catalyst enhances the conversion of ethanol to hydrogen》;发表于:《International Journal of Hydrogen Energy》(2026);期刊信息:《International Journal of Hydrogen Energy》。

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