美国 日本 在液态储氢和制氢技术上取得重要突破

日本理化研究所可持续资源科学中心研究人员利用二氧化锰成功合成六价铱氧化物新型催化剂，减少了约 95% 的铱使用量。研究人员首先将铂涂层钛网上电沉积的二氧化锰浸入含有六氯合铱酸钾的 0.01 摩尔硫酸溶液中，并在 95°C 的条件下进行处理，制备出前催化剂（Ir-pre）。此过程涉及从氯到氧的配体替换。随后，将 Ir-pre 在空气中退火至 450℃，最终制得六价铱氧化物。铱负载量由 2-4mgIr/cm^-2 降至 0.08mgIr/cm^-2。在电解水制氢过程中，该催化剂质量比活性（1.7×10^5安/克铱）和周转数（1.5×10^8）均超过现有铱氧化物的标准。特别是应用在质子交换膜电解槽中时，能够以 82% 的效率连续生产超过 3000 小时的氢气而不会出现性能下降。

图：新型铱催化剂在高角散射环状暗场扫描透射的显微镜（HAADF-STEM）像（白点为铱原子，黑色背景为氧化锰）