TPU专家创造了一种材料 可以从盐和受污染的水中产生氢
发布日期：2020-07-20 15:17:21
导读 托木斯克理工大学(TPU)的研究人员与捷克两所大学的同事一起，开发了一种新型的二维材料，该材料可以从淡水，盐和受污染的水中获得氢。使用
托木斯克理工大学(TPU)的研究人员与捷克两所大学的同事一起，开发了一种新型的二维材料，该材料可以从淡水，盐和受污染的水中获得氢。使用未经处理的盐水的可能性非常重要，因为地球上的主要水量都落在盐水上。
氢被认为是有前途的替代能源之一。但是，尽管它的广泛使用受到许多未解决的问题的阻碍。特别地，还没有发现以最小的环境负担快速大量生产氢气的方法。科学家考虑的主要选择之一是在光的作用下水的分解。
在TPU中开发的材料具有三层结构，总厚度约为1μm。下层是金的薄膜，中层是厚度小于10 nm的铂膜，第三层是铬化合物和有机分子的有机金属骨架膜。
当膜用水涂覆并暴露于红外光时，在其表面上观察到等离子体共振激发。在这种情况下，在金膜上产生的“热”电子被转移到铂层，并在与有机层的界面处引发质子的还原。如果电子到达有机金属骨架的催化中心，后者将导致质子还原和氢的产生。在这种情况下，有机金属框架同时起到过滤器的作用，滤出杂质并使纯净水通过金属层。在实验过程中，发现一块面积为100 cm2的材料能够以0.5 l / h的速度产生氢气。根据项目参与者的说法，这是二维材料记录的最高比率之一。
在可见光谱中，材料的效率仍然低于红外区域。为了澄清，红外光谱占阳光的43%。科学家计划精制该材料，以使其在红外和可见光下均能有效工作。结果，他们希望使用93%的阳光。
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