ELEMENTIS FLUID RESEARCH LOG | VOL. 26 | NO. 04 | APR 2026

綠氫生產中鉑族金屬催化劑的替代方案與質子交換膜 (PEM) 的未來

摘要: 本研究探討了在質子交換膜 (PEM) 電解槽中,利用非貴金屬 (Non-PGM) 催化劑替代傳統鉑 (Pt) 與銥 (Ir) 的可行性。透過開發新型過渡金屬氮摻雜碳 (M-N-C) 結構,我們成功將過電位降低了 150 mV,並在 500 小時的連續運行中展現了卓越的穩定性。

1. 引言 (Introduction)

隨著全球對綠氫需求的增加,電解水技術的成本效益成為關鍵。傳統 PEM 電解槽高度依賴貴金屬,這限制了其大規模工業化的應用。元素流體研發團隊致力於開發高活性且低成本的替代材料。

2. 實驗方法 (Experimental Methods)

我們採用了微反應器連續流合成技術,精確控制金屬前驅體與載體的混合比例。利用原位拉曼光譜 (In-situ Raman) 監測反應過程中的結構演變。

3. 結果與討論 (Results & Discussion)

實驗數據顯示,新型催化劑在電流密度為 1 A/cm² 時,其電壓效率達到了 82%。這主要歸功於 MOFs 衍生載體提供的高比表面積與均勻分佈的活性位點。

4. 結論 (Conclusion)

本研究證實了非貴金屬催化劑在 PEM 電解中的巨大潛力,為下一代低成本綠氫生產提供了技術支撐。

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