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斯克莱德大学开发新型光催化剂 将太阳能转化为清洁氢燃料

汽车出行  2022-05-06 15:000

盖世汽车讯 据外媒报道,由斯克莱德大学(University of Strathclyde)领导的研究表明,人们可以获取太阳能并将其转化为氢,这是一种清洁的可再生燃料。

斯克莱德大学开发新型光催化剂 将太阳能转化为清洁氢燃料

(图片来源:斯克莱德大学)

为了避免气候变化带来的潜在危害,需要大幅减少温室气体排放,同时获得清洁、低成本的能源,以减少对化石燃料的依赖。

绿色氢

现在,很多人仍从天然气中提取氢,这会产生温室气体,因此迫切需要绿色制氢方法。绿色氢是利用光催化剂从水中产生的,光催化剂是一种利用阳光将水分解为氢和氧的材料。

这项研究名为“通过载有铱的颗粒共轭聚合物在可见光下整体光催化水分解”(Photocatalytic overall water splitting under visible light enabled by a particulate conjugated polymer loaded with iridium)。此项研究表明,在模拟阳光下使用光催化剂,如果负载适当的金属催化剂(在这种情况下是铱),会促进水的分解。

当用于燃料电池时,氢不会排放任何温室气体,并可以帮助船舶和运输等行业脱碳。在这些行业,氢可以作为燃料使用。

太阳能研究

斯克莱德大学首席研究员Sebastian Sprick博士表示:“太阳能够提供充足的可再生能源,帮助应对可持续能源的挑战。每年到达地球表面的能量,是全球能源需求的8000倍。这种光催化剂可以通过能量不利过程(energetically unfavorable processes)获取太阳能,从水中生成一种可储存的氢能源载体。然后,在燃料电池中氢可以转化为清洁电能,唯一的副产品是水。”

研究人员表示,这是一个重大的进步,因为之前的系统都是依靠所谓的牺牲试剂来驱动反应。牺牲剂是电子供体,可降低电子的重组倾向,加快氢的生成速度,但会产生能量负性。“这项研究提供了一种深入优化的方法,因为它不是牺牲的。对研究人员来说,这种光催化剂(聚合物)很有吸引力,因为可以通过合成方法调整其性能,支持以后简单而系统地优化结构,并进一步优化活性。”

另一潜在优势是,这种聚合物可以打印,可以通过具有成本效益的打印技术进行量产,就像打印报纸一样。Sprick博士表示:“对于大规模制氢以有效应对气候变化,这也很重要。”

《全球汽车前瞻技术情报双周刊》

本文来源:盖世汽车资讯

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