一种新材料可以从盐和污水中产生氢气
【一种新材料可以从盐和污水中产生氢气】托木斯克理工大学的科学家与布拉格化学技术大学和拉贝姆河畔斯廷纳的扬·伊万格里斯塔·普基尼大学的研究团队共同开发了一种新的二维材料,用于生产氢,这是替代能源的基础 。通过暴露在阳光下,该材料可以有效地从淡水,盐和污水中产生氢分子 。结果发表在ACS Applied Materials&Interfaces上 。
“氢是一种替代能源 。因此,氢技术的发展可以成为应对全球能源挑战的一种解决方案 。但是,仍有许多问题需要解决 。特别是,科学家们仍在寻找高效,绿色的方法来解决这一问题 。产生氢的主要方法之一是通过暴露在阳光下分解水,我们星球上有很多水,但是只有少数几种适合于盐或污染水的方法,此外,很少有使用红外光谱的方法 。TPU化学与应用生物医学科学研究所的一位作者兼研究员Olga Guselnikova指出:“所有阳光中的43%都是如此 。”
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显影的材料是具有1微米厚度的三层结构 。下层是金的薄膜,第二层是由10纳米的铂制成,第三层是铬化合物和有机分子的金属有机骨架膜 。
“在实验过程中,我们浇灌了材料并密封了容器,以定期收集气体样品以确定氢的含量 。红外光引起样品表面的等离子体激元共振 。在金膜上产生的热电子被转移到铂层上这些电子在与有机层的界面处引发了质子的还原 。如果电子到达金属有机骨架的催化中心,后者也将用于还原质子并获得氢 。”
实验表明,100平方厘米的材料可以在一小时内产生0.5升的氢气 。这是二维材料记录的最高速率之一 。
“在这种情况下,金属有机框架还可以起到过滤器的作用 。它过滤掉了杂质,并把已经纯净的无杂质的水传递到金属层 。这非常重要,因为尽管地球上有很多水,但它的主要成分它的体积要么是盐,要么是污水 。因此,我们应该准备好使用这种水,”她指出 。
将来,科学家希望改进这种材料,使其对红外和可见光谱都有效 。
“这种材料已经在可见光谱中显示出一定的吸收率,但是其效率却比红外光谱中的吸收率稍低 。经过改进,可以说该材料在93%的太阳光光谱范围内起作用 。” Guselnikova添加 。
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