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光催化高效水電解制氫技術(shù)出現(xiàn)

   2022-10-31 科技日報
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核心提示:氫廣泛應(yīng)用于多個工業(yè)領(lǐng)域,也是目前廣受追捧的清潔燃料。新加坡科學(xué)家在26日出版的《自然》雜志上刊文稱,他們偶然發(fā)現(xiàn),光可在

氫廣泛應(yīng)用于多個工業(yè)領(lǐng)域,也是目前廣受追捧的清潔燃料。新加坡科學(xué)家在26日出版的《自然》雜志上刊文稱,他們偶然發(fā)現(xiàn),光可在一種廣泛用于水電解制氫的催化材料內(nèi)觸發(fā)一種新機(jī)制,使水電解制氫變得更節(jié)能更高效,最新研究有望開辟更有效的新型工業(yè)制氫方法。

新加坡國立大學(xué)設(shè)計與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程系副教授薛軍民說:“我們發(fā)現(xiàn),光會觸發(fā)電催化反應(yīng)的氧化還原中心在金屬和氧之間切換,從而大大提高水電解制氫的效率。”

薛軍民團(tuán)隊偶然發(fā)現(xiàn)了這一機(jī)制。研究人員發(fā)現(xiàn),在黑暗中進(jìn)行的水電解實驗中,一種氫氧化鎳基材料的性能急劇下降。薛軍民說:“以前沒有人注意到這種材料的性能下降,因為從來沒有人在黑暗中做過實驗。而且文獻(xiàn)表明,這種材料不應(yīng)對光敏感,是否有光也不應(yīng)對其性能產(chǎn)生任何影響,但現(xiàn)實卻并非如此。”

為深入研究這種現(xiàn)象背后的機(jī)制,薛軍民團(tuán)隊重復(fù)了這一實驗,并獲得了同樣的結(jié)果。基于這一發(fā)現(xiàn),他們目前正在設(shè)計一種新方法來改進(jìn)氫氣生產(chǎn)的工業(yè)流程,如讓包含水的電池透明以便將光引入水電解過程,“這將使水電解過程所需能量更少,而且,使用自然光應(yīng)該更容易,可在更短時間內(nèi)產(chǎn)生更多氫氣,消耗更少能量。”



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