美國(guó)Tufts大學(xué)、Wisconsin-Madison大學(xué)和Harvard大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)于2010年9月下旬宣布，開(kāi)發(fā)出低成本高效新催化劑應(yīng)用于制氫的水氣變換反應(yīng)，將堿離子（鈉和鉀）添加到被吸附在氧化鋁或氧化硅少量的活性鉑上，應(yīng)用于低溫水氣變換(WGS)反應(yīng)(H2O+CO→ H2+CO2)，可高效用于產(chǎn)氫。

　　這一工作也顯示出應(yīng)用于低溫Pt-催化的WGS反應(yīng)（部分氧化的Pt-堿-O2類(lèi)型），擁有新的活性中心。研究人員發(fā)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)是高度有效的，而且成本低，這種催化劑負(fù)載在標(biāo)準(zhǔn)的、廉價(jià)的金屬氧化物載體上。

　　據(jù)美國(guó)能源部統(tǒng)計(jì)，美國(guó)現(xiàn)需用氫氣約900萬(wàn)噸/年，生產(chǎn)商通過(guò)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化方法占制氫量約95%，在催化過(guò)程中，蒸汽與甲烷反應(yīng)產(chǎn)生合成氣（一氧化碳與氫氣）。

　　在WGS反應(yīng)中，從通過(guò)蒸汽重整產(chǎn)生的氫氣中去除剩余的一氧化碳，WGS反應(yīng)是所有碳基燃料加工中的關(guān)鍵步驟，旨在用于生產(chǎn)和改質(zhì)氫氣。工業(yè)中使用的WGS催化劑常規(guī)情況為以氧化鋅和氧化鋁為載體的銅基催化劑，這種銅基催化劑會(huì)被起火（當(dāng)暴置于空氣中時(shí)會(huì)自發(fā)地著火）。

　　在低溫燃料電池中應(yīng)用，WGS催化劑必須是不可起火的，要在寬溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)活性，并且在頻繁開(kāi)停工操作循環(huán)時(shí)要穩(wěn)定。為滿(mǎn)足這些要求，
研究人員考慮采用鉑族金屬作為替代。然而，鉑價(jià)格昂貴，必須使它以很細(xì)的顆粒分布在較高能的載體上，如稀士氧化物二氧化鈰上，它可有效地應(yīng)用于低溫水汽變換反應(yīng)。鈰是更豐富的稀土元素。

　　Tufts大學(xué)的研究人員在低溫水汽變換反應(yīng)中，用鈉可改進(jìn)鉑的活性，甚至以惰性材料如二氧化硅為載體時(shí)。也發(fā)現(xiàn)，鈉或鉀離子有助于使催化活性中心穩(wěn)定。

　　新的催化劑僅含有微量鉑，有低溫下也有效。其結(jié)構(gòu)為一系列有特定排布的少數(shù)原子組成的小的團(tuán)簇，每一團(tuán)簇由一個(gè)或幾個(gè)由氧、羥基和鉀原子的混合物包繞的鉑原子組成，并座落在標(biāo)準(zhǔn)的氧化鋁或氧化硅載體上。