Các nhà nghiên cứu của Đại học Hanyang đã phát hiện ra chất xúc tác đột phá mới để sản xuất hydro xanh giá rẻ hơn
Các chất xúc tác điện mới, được phát triển bằng cách sử dụng các khung kim loại hữu cơ, có hiệu suất xúc tác điện tuyệt vời và hiệu quả cao, đồng thời cũng có chi phí thấp. Các chất xúc tác điện này có tiềm năng cho phép sản xuất hydro quy mô lớn, có thể giúp giảm phát thải khí nhà kính.
Các nhà khoa học đã phát triển một chất xúc tác coban photphua pha tạp bo mới có chi phí thấp và hiệu quả cao để phân tách nước bằng điện hóa
GYUNGGI-DO, Hàn Quốc - Hydro là nguồn năng lượng sạch có thể giúp giảm phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, việc sản xuất quy mô lớn hiện đang bị cản trở do nhu cầu về các chất xúc tác đắt tiền và hiếm, cần thiết cho quá trình phân tách nước bằng điện hóa. Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã phát triển các chất xúc tác điện dựa trên tấm nano coban photphua pha tạp bo mới có thể điều chỉnh bằng cách sử dụng các khung kim loại hữu cơ. Các chất xúc tác điện này có hiệu suất cao, chi phí thấp và độ ổn định lâu dài, với tiềm năng cho phép sản xuất hydro quy mô lớn.
Để giảm phát thải khí nhà kính và chống biến đổi khí hậu, thế giới đang rất cần các nguồn năng lượng sạch và tái tạo. Hydro là một trong những nguồn năng lượng sạch như vậy, không chứa carbon và lưu trữ nhiều năng lượng hơn theo trọng lượng so với xăng. Một phương pháp đầy hứa hẹn để sản xuất hydro là tách nước điện hóa, một quá trình sử dụng điện để phân hủy nước thành hydro và oxy.
Thật không may, việc sản xuất hydro quy mô lớn bằng phương pháp này hiện không khả thi do nhu cầu về chất xúc tác làm từ kim loại đất hiếm đắt tiền. Trong số này, photphua kim loại chuyển tiếp (TMP) đã thu hút được sự chú ý đáng kể như chất xúc tác cho quá trình tạo ra hydro, được gọi là phản ứng giải phóng hydro (HER), do các đặc tính thuận lợi của chúng. Tuy nhiên, chúng hoạt động kém trong phản ứng giải phóng oxy (OER), làm giảm hiệu quả chung.
Trong một bước đột phá gần đây, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Seunghyun Lee đứng đầu, bao gồm ông Dun Chan Cha, từ cơ sở ERICA của Đại học Hanyang tại Hàn Quốc, đã phát triển một loại chất xúc tác điện có thể điều chỉnh mới bằng cách sử dụng các tấm nano coban phosphide (CoP) pha tạp B. Giáo sư Lee giải thích, "Chúng tôi đã phát triển thành công các vật liệu nano dựa trên coban phosphide bằng cách điều chỉnh hàm lượng boron pha tạp và phốt pho bằng cách sử dụng các khung kim loại hữu cơ. Các vật liệu này có hiệu suất tốt hơn và chi phí thấp hơn so với các chất xúc tác điện thông thường, khiến chúng phù hợp để sản xuất hydro quy mô lớn." Nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí Small vào ngày 19 tháng 3 năm 2025.
Nguồn: Đại học Hanyang
