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2022-03-18
颗粒在线讯：阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的研究人员在利用廉价的富土金属创造出一种高活性电极之后对他们的研究成功感到惊讶。该产品是高性能水分离装置所需要的。据悉，这些装置通过分裂水分子在阳极释放氧气，在阴极释放氢气。据科学家称，它可以为产生无碳燃料的低成本方法铺平道路。
“我们的动机是取代水分离系统中基于贵金属的阳极，降低成本并促进方便的大规模生产，与此同时还能不影响性能，”领导这项研究的Cafer Yavuz实验室的博士后Pravin Babar说道，“我们已经开发出一种界面工程策略，以此来使用更具成本效益的材料，进而展示出几乎跟标准贵金属阳极相同的性能。”
KAUST的研究人员利用涂有铁和钴纳米材料的金属泡沫展示了这一过程。他们应用一种简单、快速和可扩展的湿化学方法，以此在镍泡沫基材上生长出二维cobalt iron hydroxide(CoFe-OH)纳米片，并将水合氧化铁(FeOOH)纳米颗粒沉积到表面。
“通过使用纳米材料沉积来设计电极和水之间的界面，该团队创造了一种结合了高导电性和高表面积的材料，其表面覆盖着丰富的活性位点用于生产分子氧(O2)，”KAUST写道。
测试显示了一个很有前景的结果，因为该材料被证明足够强大，从而可以在较长的时间内保持其性能。KAUST透露称，在连续使用的50小时内，该材料保持一致。
“跟最近报道的其他催化剂相比，基于其显著的氧进化反应性能、动力学和高电流密度下的长期稳定性，我们的材料是低成本氧进化反应电极的最合适的候选材料，”Babar说道。
Yavuz还对通过在单一电极材料中无缝结合纳米材料所取得的协同性能收益表示高兴。“这是我们首次涉足水电解的可再生氢气。我们的目标是开发一个可持续的整体水分离系统，而不仅仅是氧气进化反应。我们非常兴奋，我们的设计是可行的，另外还期望在几年内能有一个可工作的原型装置。”
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