氨硼烷的高效催化转化进行可控的制备氢能有助于解决储氢面临的挑战,有鉴于此,浙江大学陆俊教授、苏州大学钟俊教授、北京航空航天大学郭林教授等报道Fe2O3泡沫的无定形金属Fe物种构成的催化剂R-Fe2O3 Foam,能够稳定的催化分解氨硼烷,TOF达到113.6 min-1,在900 h制氢的量达到771 L,43.27 mL/(min cm2),性能比目前报道的最好的催化剂高20倍。
显著增强的催化活性来自稳定的Fe晶体结构,同时其中无定形区域能够形成Fe-B中间体,显著降低H2O和氨硼烷的解离能。
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R-Fe2O3 Foam催化剂具有持久的制氢能力,能够以180 mL H2/min的速率驱动商用的汽车燃料电池,稳定的输出功率达到7.8 V和1.6 A,而且稳定工作时间达到5 h。这种催化剂具有合成步骤简单的优势,因此是具有前景的高性能氨硼烷催化剂,能够作为氢能汽车的储氢技术。
参考文献
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