俄中學者製造出廉價高效的新型氫能材料

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俄中學者製造出廉價高效的新型氫能材料 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 02.06.2022
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中俄科研小組的成員成功把陽光轉化為生產氫氣的能源的效率提高到創紀錄的水平。研究人員稱,他們找到了一種廉價且環保的方法來處理流行的光催化劑材料,這種方法有助俄中兩國進入清潔能源的新時代,並將幫助兩國在該行業佔據領先地位。
研究結果發表在《應用催化B:環境》雜誌上(Applied Catalysis B: Environmental) 一些學者認為,人類的科技水平可以通過使用包括太陽在內的自然資源的能量來衡量。太陽輻射能量可以成為一種新的、更環保的能源的基礎,並在許多方面使人們的生活更加美好。
在光的影響下加速化學反應的光催化劑在能源合成中比今天用於此目的的有毒化學品更便宜、更環保。然而,學者們說,現有的光催化劑的效率不夠高或太貴。因此,改善此類材料的性質成為全世界學者們的迫切研究方向。
來自俄羅斯國家研究型托木斯克理工大學(TPU)、中國石河子大學(Shihezi University)、中國武漢地質大學(China University of Geosciences,Wuhan)的科學家們找到了改變氮化碳(一種重要的光催化材料)微觀結構的方法。他們在高溫下用水處理氮化碳,以形成含氧分子的多孔納米層。
“氮化碳是一種很有前途且價格低廉的材料,可以由尿素或其它氮碳化合物通過高溫反應輕鬆合成。我們使用蒸汽和高溫光催化劑處理,以便把低通量厚層分解成超薄層。這些超薄層在利用陽光產生氫氣方面具有更好的性能”,托木斯克理工大學化學與生物醫學技術研究學院教授勞爾羅·德里格斯(Raúl Rodríguez)向俄羅斯衛星通訊社介紹說。
他說,國際研究者團隊製造出一種新型材料,這種材料在可見光譜中能夠更好地工作,將其能源效率提高到創紀錄水平。 借助於原子水平的電腦計算,學者們能夠搞清楚加工後的氮化碳出現獨特性質的原因。他們還檢查了材料在氫燃料生成的條件下隨時間推移的穩定性,這是這項研究成果的主要可能應用方向。
© 俄羅斯國家研究型托木斯克理工大學托木斯克理工大學化學與生物醫學技術研究學院教授勞爾羅·德里格斯
托木斯克理工大學化學與生物醫學技術研究學院教授勞爾羅·德里格斯 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 02.06.2022
托木斯克理工大學化學與生物醫學技術研究學院教授勞爾羅·德里格斯
“我們的發現使這種材料在太陽能農場中大規模工業生產氫氣更具吸引力。考慮到這種清潔燃料在用於發電的燃料電池或內燃機中具有巨大潛力,我們一直專注於生產氫氣,水是唯一的副產品”,勞爾羅·德里格斯指出。
學者們計劃完善他們制定的為開發氫能而加工原材料的方法。他們說,這應該幫助俄羅斯和中國在該行業中佔據領先地位。
托木斯克理工大學 - 俄羅斯衛星通訊社, 1920, 31.05.2022
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