科学家设计出新型纳米材料 从海水中产生清洁能源氢气燃料

摘要:

中佛罗里达大学(UCF)的研究人员首次设计出一种纳米级材料,可以有效地从海水中获取氧气和清洁能源燃料--氢气。这种材料提供了工业规模电解所需的高性能和稳定性,可以从海水中生产一种清洁能源燃料。

Long-Lasting-Nanoscale-Material-To-Catalyze-Electrolysis-Reaction-768x923.jpg

从海洋中提取的氢气燃料可以成为化石燃料的丰富和可持续的替代品,但是这种潜在的动力源一直受到技术挑战的限制,包括如何实际地采集它。

本月在《先进材料》杂志上发表的一项研究解释了UCF团队开发的用于催化反应的稳定且持久的纳米级材料。

UCF纳米科学技术中心的副教授和研究报告的共同作者杨阳说:“这一发展将为从海水中有效生产清洁氢燃料打开一扇新的窗口。”

据美国能源部称,氢气是一种可再生能源,如果更便宜和更容易生产,可以在应对气候变化方面发挥重要作用。杨阳说,氢气可以转化为电力,用于燃料电池技术,产生水作为产品,并形成一个整体的可持续能源循环。

Yang-Yang-683x1024.jpg

它是如何工作的

研究人员开发了一种薄膜材料,其表面的纳米结构由添加了或"掺杂"铁和磷的硒化镍构成。这种组合提供了工业规模电解所需的高性能和稳定性,但由于系统内存在威胁效率的竞争性反应等问题而一直难以实现。

杨阳说,这种新材料以一种低成本和高性能的方式平衡了竞争性反应。利用他们的设计,研究人员实现了高效率和超过200小时的长期稳定性。

杨阳表示:“双掺杂薄膜实现的海水电解性能远远超过了最近报道的最先进的电解催化剂的性能,并满足了工业中实际应用所需的苛刻要求。”

研究人员称,该团队将努力继续提高他们所开发的材料的电效率。他们还在寻找机会和资金,以加速和帮助这项工作的商业化。

查看评论
created by ceallan