日本研究团队将锈与光结合 使氢气产量提高25倍

摘要:

据外媒报道,东京理科大学的科学家已经将铁锈用作有机废物光辅助制氢的催化剂,发现其产生的氢气比以前的二氧化钛催化剂多25倍。日本和韩国等国家将氢视为未来的清洁燃料,并正在重组以实现零排放的“氢经济”,其中运输将主要由燃料电池汽车和燃氢发动机交通工具驱动,它们仅排放水作为最终产品。

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但是,经济和可持续的制氢方法尚未真正确定。电解浪费大量能量并消耗淡水。天然气或煤炭生产会在生产现场释放大量碳,从而消除了任何可感知的环境效益。20世纪70年代发明的太阳能驱动的光催化过程产生的氢气很少,因此不值得其二氧化钛催化剂带来麻烦或费用。

现在,东京理科大学的一个研究小组认为,它已经找到了一种基于特殊类型锈蚀的廉价、高效光催化制氢的解决方案。

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该团队使用氙气灯发出的光,水-甲醇溶液和一种名为α-FeOOH的铁锈形式的催化剂,发现产生的氢比以前的二氧化钛技术高25倍。另外一个好处是,这种特殊形式的锈蚀似乎有助于阻止氢气与容器中的氧气重新结合,从而更易于分离并避免潜在的爆炸危险。该构造能持续稳定地产生氢气超过400小时。

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该小组接下来计划精确研究氧气在激活光诱导的α-FeOOH反应中的作用,因为当从反应室中移除氧气时,其完全停止工作。尽管这项技术仍然需要分解水才能产生氢,但这可能是使用日光的有效方法,而无需任何昂贵的催化剂。

该研究发表在《Chemistry: A European Journal》杂志上。

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