Сингапур ғалымдары теңіз суынан сутегі алатын жасанды жапырақ жасады
Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Сингапурдағы Наньян технологиялық университетінің ғалымдары теңіз суынан сутегі өндіріп, улы ластаушы гидразинді бір мезгілде жоятын жасанды жапырақ әзірледі. Құрылғы тек күн сәулесімен жұмыс істейді және сыртқы энергия көзін қажет етпейді. Күн сәулесін имитациялау кезінде ол 72 сағаттан астам тұрақты жұмыс істеді.
Негізгі фактілер
- Жасанды жапырақ жасанды және нақты теңіз суымен жүргізілген тәжірибелерде 25 мА/см² фототок тығыздығын көрсетті.
- Ашық күнге сәйкес жарықтандыру кезінде құрылғы 466 мкмоль/(см²·сағ) жылдамдықпен сутегі өндіріп, 72 сағаттан астам тұрақтылықты сақтады.
- Гидразин концентрациясы 30 сағат ішінде 0,5 мольден (массасы бойынша шамамен 1,6%) миллиардқа 0,5 бөлікке дейін төмендеді, бұл АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің миллиардқа 10 бөлік шегінен 20 еседен астам төмен.
- Құрамында қорғасын бар галогенидті перовскит негізіндегі фотокатод титан фольгасымен және күміс пен мыс бөлшектері бар өткізгіш эпоксидті композитпен қорғалған.
- Анод коррозияға төзімді және улы хлор қосылыстарының түзілуін тежейтін темір, кобальт және хром негізіндегі катализатордан тұрды.
Құрылғы құрылымы
Жасанды жапырақ — теңіз суынан сутегі өндіріп, улы өнеркәсіптік ластаушы гидразинді бір мезгілде жоятын фотоэлектрохимиялық құрылғы. Кәдімгі электролизден айырмашылығы, мұнда анодта оттегі түзіледі, ал бұл құрылғыда анодтық реакция гидразинді сутегі мен азотқа ыдыратып, аз энергия қажет етеді және қосымша сутегі береді. Құрамында қорғасын бар галогенидті перовскит негізіндегі фотокатод күн сәулесін электр тогына айналдырады және теңіз суында қорғау үшін титан фольгасымен және күміс пен мыс бөлшектері бар өткізгіш эпоксидті композитпен қапталған. Анод коррозияға төзімді және теңіз суын тікелей электролиздеудің басты проблемаларының бірі — улы хлор қосылыстарының түзілуін тежейтін темір, кобальт және хром негізіндегі катализатордан тұрады.
Сынақ нәтижелері
Жасанды және нақты теңіз суымен жүргізілген тәжірибелерде фотокатод 25 мА/см² фототок тығыздығын көрсетті. Жер бетіндегі ашық күндегі күн сәулесінің қарқындылығына сәйкес жарықтандыру кезінде құрылғы 72 сағаттан астам тұрақты жұмыс істеп, 466 мкмоль/(см²·сағ) сутегі түзілу жылдамдығын қамтамасыз етті. Гидразин концентрациясы 30 сағат ішінде 0,5 мольден (массасы бойынша шамамен 1,6%) миллиардқа 0,5 бөлікке дейін төмендеді, бұл АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі белгілеген миллиардқа 10 бөлік шекті деңгейден 20 еседен астам төмен.
Одан әрі даму
Зерттеушілер басқа ластаушыларды жоюға және қалдықтарды пайдалы өнімдерге — отын мен өнеркәсіптік шикізатқа айналдыруға арналған катализаторлар жасауды жоспарлап отыр.
1 дереккөз
Уақыт · артта қалуы