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至尊木虫 (著名写手)

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[交流] 低温下甲酸转化为氢气的方法

德国莱布尼茨催化研究所的科学家马赛厄斯·贝勒最近发明了一种在低温下将甲酸转化成氢气的方法，从而使甲酸这种常见的防腐剂和抗菌剂有望成为燃料电池的安全、便捷的氢来源。有关结果发表在最新出版的德国《应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed. ）杂志上。

燃料电池不能普及的一个重要原因是难以制造、储存和运输足够量的氢气。使用含有氢的原料，在需要时将其分解产生氢气，这种方法要比与直接运送氢气更为实用。目前，甲烷和甲醇是燃料电池最常用的两种氢来源，通常它们要经过蒸气重组这道工序而分解产生氢气，这个过程需要200℃以上的高温和专门的重整转化装置。如果能在较低的温度下完成上述转换，就不需要消耗大量的能源，也不需要转化装置，从而能为小型燃料电池（如为便携电子器件）提供更合适的氢气源。

贝勒及其同事将甲酸与胺混合，在一种金属钌催化剂的作用下，在26℃—40℃就可以将甲酸分解成氢气和二氧化碳。由于甲酸是一种液体，因此（同气体相比）更加容易处理。贝勒说，虽然甲酸具有腐蚀性，但它与胺的混合物则是温和的。

甲酸可以直接用于燃料电池，因为省去了转化成氢气这一步骤，使用起来更简便。加拿大的Tekin公司正在与德国化工巨头巴斯夫公司——全球最大的甲酸生产商——合作，推动直接使用甲酸的燃料电池商业化。Tekin宣称，同使用甲醇的燃料电池相比，甲酸燃料电池体积更小，而且构造要简单。

但甲酸燃料电池有一大缺点：燃料电池的效率不高。1公斤甲酸产生的氢气只能提供1.45千瓦时的电力，而1公斤甲醇能提供4.19千瓦时的电力。这意味着要产生相同的电力，甲酸的消耗量是甲醇的3倍，这会使得甲酸燃料电池的成本上升。不过，贝勒认为，由于省去了蒸气重组这个高耗能过程，加上催化剂的效率不断提高，总体来看，研究人员可以控制甲酸燃料电池的成本，使其更具竞争力。（来源：科技日报李学华）

（《应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed. ），Volume 47 Issue 21, Pages 3962 - 3965，Björn Loges，Matthias Beller）
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