銠水回收,銠催化木質(zhì)素制備石墨烯的綠色路徑
美國萊斯大學(xué)開發(fā)的Rh-Fe/碳化硅催化劑,在800℃下將木質(zhì)素直接轉(zhuǎn)化為少層石墨烯(產(chǎn)率85%)。同步輻射分析顯示,銠促進(jìn)芳香環(huán)脫氧縮合的同時,鐵防止過度石墨化。相比Hummers法,該工藝省去強(qiáng)酸氧化步驟,廢水排放減少99%,生產(chǎn)成本從$120/kg降至$18/kg,已用于動力電池導(dǎo)電劑生產(chǎn)。
銠水回收,銠催化海水直接制氫的耐氯腐蝕技術(shù)
澳大利亞CSIRO開發(fā)的Rh-NiS?/NiP催化劑,在天然海水中析氫過電位僅35mV@10mA/cm2,且抗Cl?腐蝕性能鉑100倍。通過銠水熱合成構(gòu)建的硫空位-Rh協(xié)同位點,可排斥Cl?吸附同時促進(jìn)H?O解離。西澳海岸的漂浮式制氫平臺測試顯示,該系統(tǒng)連續(xù)運行180天無性能衰減,每公斤氫氣耗電降至42kWh。
銠水回收,銠基MOF用于氦氣提純
中科院大連化物所設(shè)計的Rh-BTP-MOF,對He/CH?選擇性比突破1000(傳統(tǒng)膜分離僅50),從天然氣中提取氦氣的能耗降低82%。結(jié)構(gòu)解析顯示,Rh節(jié)點與苯三吡唑配體形成的3.8?孔道可篩分氣體分子。在四川威遠(yuǎn)氣田的示范裝置中,氦氣純度達(dá)99.9999%,處理成本從$1200/kg降至$280/kg,緩解了全球氦資源短缺危機(jī)。
銠水回收,銠基催化劑在氫燃料電池汽車中的突破性應(yīng)用
現(xiàn)代NEXO氫能車采用新型Rh-Pt/C陰極催化劑,使燃料電池堆功率密度提升至4.4kW/L(較上一代提高30%)。關(guān)鍵突破在于銠水熱解法合成的核殼結(jié)構(gòu)納米粒子,其中2-3個原子層的銠包裹鉑核,既降低鉑用量40%,又通過應(yīng)變效應(yīng)將氧還原活性提高5倍。在-30℃冷啟動測試中,含銠催化劑系統(tǒng)僅需18秒即可達(dá)到滿功率輸出,遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(60秒)。
銠水回收,銠基納米流體發(fā)電機(jī)實現(xiàn)海水滲透能利用
法國CNRS設(shè)計的Rh-MoS?異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米通道,在鹽度梯度下輸出功率密度達(dá)36W/m2(是傳統(tǒng)膜的7倍)。機(jī)理研究表明,銠的功函數(shù)(4.98eV)優(yōu)化了離子選擇性傳輸,轉(zhuǎn)換效率突破35%。挪威建設(shè)的示范電站年發(fā)電量預(yù)計達(dá)2.1GWh,可供600戶家庭使用,成本比反電滲析技術(shù)低58%。
銠水回收,銠基高溫形狀記憶合金在航天作動器中的應(yīng)用
中國航天科技集團(tuán)開發(fā)的Rh-30Ti-20Ni合金,相變溫度達(dá)450℃(傳統(tǒng)NiTi合金僅100℃),在火星探測器太陽能帆板展開機(jī)構(gòu)中表現(xiàn)。通過銠水霧化制粉-熱等靜壓工藝,合金疲勞壽命突破10?次循環(huán)。關(guān)鍵突破是銠提升奧氏體穩(wěn)定性的同時,仍保持8%的可恢復(fù)應(yīng)變。該材料使機(jī)構(gòu)減重35%,工作溫度范圍擴(kuò)展至-180~600℃。
12年