На главную

Учёные из Сингапура создали искусственный лист для получения водорода из морской воды

2 мин
Учёные из Сингапура создали искусственный лист для получения водорода из морской воды

Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.

Учёные из Наньянского технологического университета в Сингапуре разработали искусственный лист, который производит водород из морской воды и одновременно удаляет токсичный загрязнитель гидразин. Устройство работает только от солнечного света и не требует внешнего источника энергии. При имитации солнечного света оно сохраняло стабильную работу более 72 часов.

Ключевые факты

  • Искусственный лист показал плотность фототока 25 мА/см² в экспериментах с искусственной и настоящей морской водой.
  • При освещении, соответствующем ясному дню, устройство вырабатывало водород со скоростью 466 мкмоль/(см²·ч) и сохраняло стабильность более 72 часов.
  • Концентрация гидразина снизилась с 0,5 моль (около 1,6% по массе) до 0,5 части на миллиард за 30 часов, что более чем в 20 раз ниже предела Агентства по охране окружающей среды США в 10 частей на миллиард.
  • Фотокатод на основе свинецсодержащего галогенидного перовскита защищён титановой фольгой и проводящим эпоксидным композитом с частицами серебра и меди.
  • Анод содержал катализатор на основе железа, кобальта и хрома, устойчивый к коррозии и подавляющий образование токсичных соединений хлора.

Конструкция устройства

Искусственный лист представляет собой фотоэлектрохимическое устройство, которое одновременно производит водород из морской воды и удаляет токсичный промышленный загрязнитель гидразин. В отличие от обычного электролиза, где на аноде образуется кислород, в этом устройстве анодная реакция разлагает гидразин на водород и азот, требуя меньше энергии и давая дополнительный водород. Фотокатод на основе свинецсодержащего галогенидного перовскита преобразует солнечный свет в электрический ток и покрыт титановой фольгой и проводящим эпоксидным композитом с частицами серебра и меди для защиты в морской воде. Анод содержит катализатор на основе железа, кобальта и хрома, устойчивый к коррозии и подавляющий образование токсичных соединений хлора — одной из главных проблем прямого электролиза морской воды.

Результаты испытаний

В экспериментах с искусственной и настоящей морской водой фотокатод продемонстрировал плотность фототока 25 мА/см². При освещении, соответствующем интенсивности солнечного света у поверхности Земли в ясный день, устройство сохраняло стабильную работу более 72 часов и обеспечивало скорость образования водорода 466 мкмоль/(см²·ч). Концентрация гидразина снизилась с 0,5 моль (около 1,6% по массе) до 0,5 части на миллиард за 30 часов, что более чем в 20 раз ниже предельного уровня в 10 частей на миллиард, установленного Агентством по охране окружающей среды США.

Дальнейшее развитие

Исследователи планируют создавать катализаторы для удаления других загрязнителей и превращения отходов в полезные продукты — топливо и промышленное сырьё.

1 источник

Время · отставание

сб 19 сент.
3DNewsпервым