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 科技前沿 

耐腐蝕新方法解決海水制氫難題
模型可工作一千小時以上 媲美現有純水制氫技術

       發布時間:2019-04-10 點擊數:887

2019年4月10日    來源:科技日報

  據物理學家組織網18日報道,美國研究人員在最新一期美國《國家科學院院刊》上撰文指出,他們設計了一種利用太陽能、電極和海水制造氫燃料的新方法,新模型可工作1000小時以上,有望應用于多個領域。
  該研究主要作者、斯坦福大學化學教授戴宏杰(音譯)說,氫是一種極富吸引力的燃料,氫燃燒只生成水,不釋放二氧化碳,因此有望緩解日益惡化的氣候變化問題。
  現有水解制氫方法依賴高度純凈的水,因為海水中帶負電荷的氯化物會腐蝕陽極,縮短設備的使用壽命。而高純水是一種寶貴的資源,且生產成本高。
  戴宏杰團隊研究發現,如果在陽極涂上富含負電荷的涂層,涂層會排斥氯化物并減緩下層金屬的腐蝕速度。
  在新方法中,他們將鎳—鐵氫氧化物層疊在硫化鎳上,硫化鎳包裹有鎳泡沫芯。鎳泡沫充當導體,輸送電流;而鎳—鐵氫氧化物引發電解,將水分離成氧氣和氫氣。在電解過程中,硫化鎳演化成帶負電的涂層,而這一層會排斥氯化物,防止其與核心金屬接觸,減慢腐蝕速度。
  該論文共同作者米歇爾·肯尼表示,如果沒有帶負電的涂層,陽極只能在海水中工作約12小時;但在涂層保護下,它可工作1000小時以上。
  此外,以前分解海水制造氫燃料必須在低電流下運行,因為在電流較高時,會發生腐蝕現象,但新模型能在10倍電力下運行,這有助于它更快速地從海水中產生氫氣。
  團隊成員還設計出了一臺太陽能演示器,由于沒有被鹽腐蝕的風險,新裝置分解海水制氫可與現有純水制氫技術相媲美。
  戴宏杰表示,新方法將為氫燃料的廣泛使用打開方便之門。而且,由于該過程還產生氧氣,潛水員或潛艇可將該裝置帶入海下制造氧氣。
  總編輯圈點
  我們熟悉的水分解制取氫氧工藝,都用純水,沒聽說用海水的。學過化學的都知道,金屬泡在海水里,都沒有好下場。新工藝的發明,打開了我們的思路。將來不僅海邊用它制氫,鹽堿地和羅布泊都可能受益。火星上有高濃度的鹵水,也更容易被人類所用了。(劉霞)


 
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