Strategier för att minska ädelmetallanvändning, förbättra katalytisk aktivitet och utveckla högpresterande beläggningsmaterial

Strategier för att minska ädelmetallanvändning, förbättra katalytisk aktivitet och utveckla högpresterande beläggningsmaterial

I. Minska ädelmetallanvändning

Materiell substitution och sammansatt utveckling

Icke-ädelrätt: Introduktion av icke-ädla metallföreningar, såsom järnnitrid, för att ersätta traditionella ädelmetaller (t.ex. platina) som elektrodbeläggningar i elektrolyser, minskar avsevärt användningen av ädelmetaller.

Sammansatt katalysatorer: Att utveckla bimetalliska eller multimetalliska katalysatorer genom att kombinera ädelmetaller med övergångsmetaller (såsom molybden och niob) förbättrar katalytisk aktivitet samtidigt som mängden ädelmetaller krävs.

Strukturell design och processoptimering

Innovativ strukturell design: Att använda kärnskal eller ihåliga strukturer i katalysatordesign, såsom ihålig PTNICU-legerings nanopartiklar, upprätthåller hög katalytisk prestanda samtidigt som man minskar användningen av ädelmetaller.

Processförbättring: Att använda bärmaterial med hög yta och optimera beläggningsprocessen för katalytiska skikt förbättrar ytterligare användningseffektiviteten för ädelmetaller.

Legering och en atomdispersion

Legeringsstrategier: Att skapa legeringskatalysatorer från ädelsta och icke-ädelmetaller (t.ex. PTCU-legering) förbättrar spridningen och katalytiska prestanda hos ädelmetaller genom legeringseffekter.

Enatomkatalysatorer: Utveckling av katalysatorer med enats, såsom platinumkatalysatorer med en atom, uppnår mycket effektivt utnyttjande av ädelmetaller samtidigt som man förbättrar reaktionsaktivitet och selektivitet avsevärt.

Katalysatoråtervinning och återanvändning

Återvinning: Att stärka återvinningen av ädelmetallkatalysatorer och främja sekundär resursanvändning genom "urban gruv" -demonstrationsprojekt säkerställer en hållbar utbud av ädelmetaller.

Ii. Förbättra katalytisk aktivitet

Legering och bimetalliska synergistiska effekter

Electronic Structure Tuning: Att modifiera sammansättningen och elektroniska strukturen för bimetalllegeringar optimerar de aktiva platserna och adsorptionsfunktionerna för katalysatorer. Till exempel uppvisar Pt-PD-legering nanopolyhedra utmärkt katalytisk prestanda vid metanoloxidationsreaktioner.

Katalysatorytemodifiering

Förbättrad interaktion mellan metallstöd: Doping små mängder CE 3+ till katalysatorer förbättrar interaktionen mellan metaller och stöd, vilket förhindrar sintring av ädelmetall och förbättrar katalysatorstabilitet och aktivitet.

Ytfunktionalisering: Att modifiera ytan på katalysatorer, såsom tillsats av molybden (MO) eller niob (NB) till Pt/Al2O3, förbättrar avsevärt katalytisk aktivitet och stabilitet.

Optimering av katalytiska mekanismer

Väteutsläppseffekt: Att använda väteutsläppseffekten, där en minimal mängd palladium (PD) aktiverar kopparytan (Cu), uppnår mycket effektiv katalys.

Morfologi och strukturell optimering: Optimering av katalysatorernas morfologi och struktur förbättrar adsorptionen och aktiveringen av reaktanter, vilket ytterligare förbättrar katalytisk prestanda.

Iii. Utveckla högpresterande beläggningsmaterial

Materiell substitution

Korrosionsbeständiga material: Byte av ädelmetaller med kostnadseffektiva och korrosionsbeständiga material (såsom järnnitrid) och utveckla hållbara icke-ädla metallbeläggningar, såsom Ce 3+- dopade oxidbeläggningar.

Beläggning av strukturell design

Flerskiktsstrukturer: Att använda flerskiktsdesigner, såsom "sex-i-one" -strukturen i Proton Exchange Membrane (PEM) elektrolyser, minskar beläggningsområdet och förbättrar beläggningshållbarhet.

Ihåliga och kärnskalstrukturer: Utformning av ihåliga eller kärnskalstrukturerade katalysatorer förbättrar beläggningen stabilitet och livslängd.

Processoptimering

Avancerade beläggningstekniker: Att använda avancerade beläggningstekniker som fysisk ångavsättning (PVD) förbättrar beläggningen enhetlighet och vidhäftning.

Förbättrade tillverkningsprocesser: Optimering av beläggningstillverkningsprocesser minskar defekterna och förbättrar korrosion och slitmotstånd.

https://dinoer-anodes.com
Email:dinore@di-nol.com
Whatsapp: +86 138 9245 5776