OFweek氫能網(wǎng)訊：1月30日，《自然》雜志發(fā)表文章稱，來自中國的研究團隊已研發(fā)出一種新型催化劑，可解除氫燃料電池一氧化碳“中毒休克”危機。

該文章和研究成果由中國科學技術大學路軍嶺教授、韋世強教授、楊金龍教授等課題組合作完成，已通過《自然》雜志審核。

氫燃料電池汽車被視為新能源汽車領域的重要技術路徑之一，被世界各國寄予厚望。但燃料電池鉑電極的一氧化碳“中毒”問題長期以來一直困擾著燃料電池耐用性及綜合性能的再提升。

當前，氫主要來源于甲醇和天然氣等碳氫化合物的蒸汽重整和水煤氣變換反應，由此產(chǎn)生的氫通常含有0．5％至2％的一氧化碳雜質(zhì)氣體。燃料電池鉑電極容易被一氧化碳雜質(zhì)氣體“毒害”，導致電池性能下降和壽命縮短，嚴重阻礙氫燃料電池汽車推廣。

車載氫氣凈化或許是解決這一問題的可能行的方案，涉及氫內(nèi)一氧化碳優(yōu)先氧化。即在氫氣進入燃料電池之前，使氫氣中的一氧化碳雜質(zhì)氣體優(yōu)先和氧氣發(fā)生反應，從而避免一氧化碳雜質(zhì)氣體進入電池毒化電極。

但該方法需要催化劑在廣泛的低溫范圍內(nèi)對CO氧化具有活性和選擇性，以便在連續(xù)PEMFC操作期間有效去除一氧化碳。而現(xiàn)有催化劑只能在極窄的溫度范圍內(nèi)工作，導致氫燃料電池汽車無法在頻繁冷啟動期間得到有效保護，很難步入實用。

而中國研究團隊開發(fā)的氫氧化鐵新型催化劑為分離過渡金屬配合物沉積提供了新方法。

Fe1（OH）x－Pt單位點界面新型催化劑結構模型示意圖。這里藍色、黃色、紅色、白色小球分別代表鉑、鐵、氧和氫原子， 暗黃色的大球代表催化劑載體。

新催化劑，通過將原子級分散氫氧化鐵選擇性地沉積在二氧化硅負載的鉑（Pt）納米粒子上，通過PROX反應，在198－380開爾文（約合－75℃至107℃）的寬溫度范圍內(nèi)，實現(xiàn)完全和100％的選擇性CO去除。

研究發(fā)現(xiàn)，該體系的質(zhì)量活性比在氧化鐵載體上由Pt組成的更常規(guī)催化劑高約30倍。原位X射線吸收精細結構測量顯示大多數(shù)氫氧化鐵以Fe存在固定在Pt納米顆粒上的1（OH）x簇，密度泛函理論計算表明Fe 1（OH）x －Pt單個界面位點可以容易地與CO反應并促進氧活化。

這意味著新型氫氧化鐵催化劑在去除一氧化碳的同時，可以延長電池壽命，拓寬電池使用溫度環(huán)境，使燃料電池在寒冬也能正常啟動，有利于氫能源汽車的民用推廣。

“這些發(fā)現(xiàn)可能會大大加速氫燃料電池汽車時代的到來�！甭奋妿X教授表示：“我們的最終目標是開發(fā)一種廉價的且具有高活性、高選擇性的一氧化碳優(yōu)先氧化催化劑，既可以提供機載燃料電池的全時保護，也可以為工廠高純氫氣制備提供有效手段�！�