氨硼烷的高效催化轉化進行可控的制備氫能有助于解決儲氫面臨的挑戰,有鑒于此,浙江大學陸俊教授、蘇州大學鐘俊教授、北京航空航天大學郭林教授等報道Fe2O3泡沫的無定形金屬Fe物種構成的催化劑R-Fe2O3 Foam,能夠穩定的催化分解氨硼烷,TOF達到113.6 min-1,在900 h制氫的量達到771 L,43.27 mL/(min cm2),性能比目前報道的最好的催化劑高20倍。
顯著增強的催化活性來自穩定的Fe晶體結構,同時其中無定形區域能夠形成Fe-B中間體,顯著降低H2O和氨硼烷的解離能。
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R-Fe2O3 Foam催化劑具有持久的制氫能力,能夠以180 mL H2/min的速率驅動商用的汽車燃料電池,穩定的輸出功率達到7.8 V和1.6 A,而且穩定工作時間達到5 h。這種催化劑具有合成步驟簡單的優勢,因此是具有前景的高性能氨硼烷催化劑,能夠作為氫能汽車的儲氫技術。
參考文獻
Chen, Y., Lang, Z., Feng, K. et al. Practical H2 supply from ammonia borane enabled by amorphous iron domain. Nat Commun 15, 9113 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-53574-x
https://www.nature.com/articles/s41467-024-53574-x