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中科大熊宇杰教授課題組發(fā)明一種金屬鈀納米結(jié)構(gòu)催化劑 有望大幅提升光伏效率
日期:2015-03-05   [復(fù)制鏈接]
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長期以來,光伏等利用太陽能熱能的能源轉(zhuǎn)換方式,一直面臨熱能轉(zhuǎn)換與催化效果不強(qiáng)的問題。我國科學(xué)家近期通過使用鈀金催化劑,有效地解決了這一難題。

據(jù)中科大新聞網(wǎng)3日報(bào)道,中科大熊宇杰教授課題組發(fā)明一種金屬鈀納米結(jié)構(gòu)催化劑,這種催化劑具有高催化活性和太陽能利用特性,可以在室溫光譜輻照下達(dá)到熱反應(yīng)70攝氏度下的催化轉(zhuǎn)化效率,這一進(jìn)展為利用太陽能替代熱源驅(qū)動(dòng)有機(jī)催化反應(yīng)提供了可能。該成果已發(fā)表在著名學(xué)術(shù)期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》上。

文中介紹,鑒于化石能源的過度開采和逐漸枯竭,太陽能向化學(xué)能的定向轉(zhuǎn)換引起業(yè)界廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的利用太陽能驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)路徑是基于半導(dǎo)體光催化技術(shù),然而半導(dǎo)體材料對于很多有機(jī)反應(yīng)來說,并不具有高催化活性及選擇性。針對該問題,材料化學(xué)家們提出通過結(jié)合金屬的催化活性和光學(xué)特性來實(shí)現(xiàn)有機(jī)催化反應(yīng)的思路,有望替代傳統(tǒng)熱催化方法。

金屬鈀是一種高效催化劑,然而與常見的金銀相比,其納米結(jié)構(gòu)的局域表面吸光截面小,且響應(yīng)光譜范圍局限在紫外波段,給太陽能利用帶來巨大困難。針對這一挑戰(zhàn),熊宇杰課題組設(shè)計(jì)了具有內(nèi)凹型結(jié)構(gòu)的金屬鈀納米晶體,通過結(jié)構(gòu)對稱性的降低和顆粒尺寸的增大,使其能夠在可見光寬譜范圍內(nèi)吸光,吸光后的光熱效應(yīng)足以為有機(jī)催化反應(yīng)提供熱源。該設(shè)計(jì)的獨(dú)特之處在于,納米結(jié)構(gòu)的尖端棱角處具有超強(qiáng)的聚光能力從而產(chǎn)生局部高溫,同時(shí)棱角處也是催化反應(yīng)的高活性位點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了太陽能利用和催化活性在空間分布上的合二為一。

與此同時(shí),國際市場現(xiàn)貨鈀金價(jià)格也在沉寂了半年后再現(xiàn)升勢。3月3日,現(xiàn)貨鈀金價(jià)格連續(xù)第六個(gè)交易日上漲,收盤報(bào)每盎司829.97美元,創(chuàng)造了去年9月18日以來的新高。2月20日以來,鈀金價(jià)格已上升了6.38%,離近15年來的最高點(diǎn)僅差9%。由于全球第一大鈀金生產(chǎn)國俄羅斯局勢不穩(wěn),導(dǎo)致全球鈀金的供應(yīng)緊張,加之主要汽車廠商對鈀金的需求強(qiáng)烈,使得鈀金價(jià)格近期走強(qiáng)。同時(shí),受益于全球最大黃金消費(fèi)國印度減稅預(yù)期,印度3月海外黃金購買量達(dá)到100噸,大幅高于2月的25噸,并帶動(dòng)國際貴金屬價(jià)格上行。美國投資機(jī)構(gòu)Jefferies認(rèn)為,鈀金的價(jià)格反彈在美國非農(nóng)數(shù)據(jù)公布前將持續(xù)。

A股公司中,西部材料主營稀有金屬材料加工行業(yè),擁有與生產(chǎn)稀有金屬復(fù)合材料及制品,金屬纖維及制品,難熔金屬制品等業(yè)務(wù)領(lǐng)域有關(guān)專利11項(xiàng),業(yè)務(wù)中涉足鈀金加工。株冶集團(tuán)主營有色金屬產(chǎn)品、礦產(chǎn)品及其副產(chǎn)品的冶煉、購銷與來料加工,綜合回收業(yè)務(wù)中涉及鈀金。怡亞通主營鈀金的購銷,公司控股子公司永興縣怡興稀貴金屬供應(yīng)鏈有限公司的經(jīng)營范圍以稀貴金屬的成品采購、儲存、加工為主。
 
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來源:上海證券報(bào)
 
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