由于反應之后的產物只有水,氫氣是非常優秀的清潔能源——只要我們能夠找到成本低廉的制氫工業?,F在,科學家們找到了一種用鐵銹和光源來有效生產氫燃料的方法。
實驗室里的生產過程僅用到了*基本的設備——水銀氙氣燈,水和甲醇的溶液以及一種被稱為α-FeOOH的特殊類型的鐵銹。研究人員在論文中指出,這種方法的效率比使用二氧化鈦催化劑的現有技術高出25倍。
制造氫能源的*大挑戰之一是使氫原子與其他分子分開,并使它們保持這種狀態,同時避免引發氫氧爆炸。
新工藝,通過將鈦換成鐵銹,似乎阻止了生成的氫氣與氧氣的二次結合,從而使元素的分離更加容易,同時降低了爆炸的風險。
其它使氫分離(與水,甲烷或類似物質分離)的工藝,通常能量的支出和收益極不經濟。
日本東京科學大學的材料科學家Ken-ichi Katsumata說:“我們對這種催化劑感到非常驚訝,因為大多數鐵氧化物都無法還原氫。隨后,我們分析了激活α-FeOOH的條件,發現氧是必不可少的因素,這是第二個驚喜,因為許多研究表明氧通過捕獲激發的電子來抑制氫的分離?!?
除了比其他催化劑更普遍(因此更便宜),這種類型的銹似乎非常穩定——研究人員報告說,它們可持續使用的時間*少都達到令人驚訝的400小時。
考慮到氫的來源是簡單的廢棄有機物,因此這種新方法可能會對能源系統產生巨大的影響。
無論是在汽車發動機還是發電廠中,氫燃料的*副產品就是水。這是革命性燃料*引以為傲的資本,許多科學家正在努力利用諸如水和陽光之類的豐富資源來產生氫氣。
近年來,我們已經找到了幾種有希望催化劑,為*提供了新的途徑,但是要獲得在商業上有意義的產品,尚未克服諸多挑戰。
在我們制造出全氫動力的汽車之前,還需要大量研究。團隊接下來的研究方向就是搞清氧氣在催化過程如此重要的原因(將氧氣從催化劑中移除后,實驗失敗了)。
Katsumata說:“氧在激活光誘導的α-FeOOH中的特定功能尚未清晰。因此,對該機制的探索是下一個挑戰?!?
該研究已發表在《化學-歐洲期刊》上。
本文譯自 sciencealert,由譯者 majer 基于創作共用協議(BY-NC)發布。
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