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用盐和被污染的水产生氢气

 

资料来源:托木斯克理工大学

 

研究人员开发了一种新的2D材料来产生氢，这是替代能源的基础;这种材料通过暴露在阳光下，天富怎么当代理？从新鲜的盐和被污染的水中有效地生成氢分子。

 

托木斯克理工大学的科学家们与来自布拉格化学与技术大学和乌斯提纳布姆大学的Jan Evangelista Purkyne大学的团队合作开发了一种新的2D材料来产生氢，这是替代能源的基础。这种材料通过暴露在阳光下，从新鲜的盐和被污染的水中有效地生成氢分子。研究结果发表在ACS应用材料与界面上。

 

“氢是一种替代能源。因此，氢技术的发展可以成为全球能源挑战的解决方案。然而，有许多问题需要解决。特别是，科学家们仍在寻找高效和绿色的方法来生产氢。其中一种主要方法是在阳光下分解水。地球上有很多水，但只有几种方法适合处理含盐或受污染的水。此外，很少有人使用占全部阳光43%的红外光谱，”该研究的作者之一、TPU化学和应用生物医学科学研究学院的研究员Olga Guselnikova指出。

 

所开发的材料为厚度为1微米的三层结构。下层为金薄膜，第二层为10纳米铂，第三层为铬化合物和有机分子的金属-有机框架膜。

 

“在实验过程中，我们给材料浇水并密封容器，以定期采集气体样本，以确定氢气的数量。红外光引起了样品表面等离子体共振的激发。在金薄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上引起质子的减少。如果电子到达金属-有机框架的催化中心，后者也被用来减少质子和获得氢，”奥尔加解释说。

 

实验证明，100平方厘米的材料可以在1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，金属有机框架也起到了过滤器的作用。它过滤杂质，将已净化的无杂质的水传递到金属层。它非常重要，因为尽管地球上有很多水，但它的主要体积不是盐就是被污染的水。因此，我们应该准备好使用这种水。”

 

在未来，科学家们会改进材料，使其在红外光谱和可见光光谱上都能高效工作。

 

“这种材料在可见光光谱中已经表现出了一定的吸收能力，但其效率略低于红外光谱。天富怎么当代理？经过改进之后，我们就有可能说这种材料可以在光谱体积为93%的阳光下工作，”奥尔加补充道。

 

参考文献:Olga Guselnikova、Andrii Trelin、Elena Miliutina、Roman Elashnikov、Petr Sajdl、Pavel Postnikov、Zdenka Kolska、Vaclav Svorcik和Oleksiy Lyutakov合著的《近红外光下等离子体诱导水分裂-通过柔性混合二维结构从海水中分离出氢》，ACS应用材料与界面，2020年6月1日。

这些研究是与布拉格的化学和技术大学和位于拉卜姆的乌斯提普肯大学合作进行的。本研究项目在TPU竞争力增强计划(VIU-ISHKHBMT-194/2020，科学主管为Assoc)支持下的应用中使用。TPU化学与应用生物医学研究学院Pavel Postnikov教授。