俄中学者制造出廉价高效的新型氢能材料

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俄中学者制造出廉价高效的新型氢能材料 - 俄罗斯卫星通讯社, 1920, 02.06.2022
中俄科研小组的成员成功把阳光转化为生产氢气的能源的效率提高到创纪录的水平。研究人员称,他们找到了一种廉价且环保的方法来处理流行的光催化剂材料,这种方法有助俄中两国进入清洁能源的新时代,并将帮助两国在该行业占据领先地位。
研究结果发表在《应用催化B:环境》杂志上(Applied Catalysis B: Environmental) 一些学者认为,人类的科技水平可以通过使用包括太阳在内的自然资源的能量来衡量。太阳辐射能量可以成为一种新的、更环保的能源的基础,并在许多方面使人们的生活更加美好。
在光的影响下加速化学反应的光催化剂在能源合成中比今天用于此目的的有毒化学品更便宜、更环保。然而,学者们说,现有的光催化剂的效率不够高或太贵。因此,改善此类材料的性质成为全世界学者们的迫切研究方向。
来自俄罗斯国家研究型托木斯克理工大学(TPU)、中国石河子大学(Shihezi University)、中国武汉地质大学(China University of Geosciences,Wuhan)的科学家们找到了改变氮化碳(一种重要的光催化材料)微观结构的方法。他们在高温下用水处理氮化碳,以形成含氧分子的多孔纳米层。
“氮化碳是一种很有前途且价格低廉的材料,可以由尿素或其它氮碳化合物通过高温反应轻松合成。我们使用蒸汽和高温光催化剂处理,以便把低通量厚层分解成超薄层。这些超薄层在利用阳光产生氢气方面具有更好的性能”,托木斯克理工大学化学与生物医学技术研究学院教授劳尔罗·德里格斯(Raúl Rodríguez)向俄罗斯卫星通讯社介绍说。
他说,国际研究者团队制造出一种新型材料,这种材料在可见光谱中能够更好地工作,将其能源效率提高到创纪录水平。 借助于原子水平的电脑计算,学者们能够搞清楚加工后的氮化碳出现独特性质的原因。他们还检查了材料在氢燃料生成的条件下随时间推移的稳定性,这是这项研究成果的主要可能应用方向。
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托木斯克理工大学化学与生物医学技术研究学院教授劳尔罗·德里格斯 - 俄罗斯卫星通讯社, 1920, 02.06.2022
托木斯克理工大学化学与生物医学技术研究学院教授劳尔罗·德里格斯
“我们的发现使这种材料在太阳能农场中大规模工业生产氢气更具吸引力。考虑到这种清洁燃料在用于发电的燃料电池或内燃机中具有巨大潜力,我们一直专注于生产氢气,水是唯一的副产品”,劳尔罗·德里格斯指出。
学者们计划完善他们制定的为开发氢能而加工原材料的方法。他们说,这应该帮助俄罗斯和中国在该行业中占据领先地位。
托木斯克理工大学 - 俄罗斯卫星通讯社, 1920, 31.05.2022
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