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我國(guó)學(xué)者實(shí)現(xiàn)光解水制氫儲(chǔ)氫一體化體系設(shè)計(jì)
發(fā)布日期:2017-07-13 訪問(wèn)數(shù):2913次   來(lái)源:

    新華社合肥7月11日電(記者徐海濤)近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授江俊、趙瑾等學(xué)者利用第一性原理計(jì)算,提出了首個(gè)光解水制氫儲(chǔ)氫一體化的材料體系設(shè)計(jì)方案,解決了氫能大規(guī)模應(yīng)用最困難的氫氣分離和安全儲(chǔ)運(yùn)兩大瓶頸問(wèn)題,具有低成本、通用性、高安全的優(yōu)點(diǎn)。國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》日前發(fā)表了該成果。

    氫是一種清潔能源,燃燒生成水,不會(huì)產(chǎn)生任何污染物,達(dá)到環(huán)保可再生可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。但幾十年來(lái)光解水制氫的發(fā)展停滯不前,原因是分離和收集氫氣非常困難,氫氣的存儲(chǔ)安全和儲(chǔ)運(yùn)成本也是重大挑戰(zhàn)。

    針對(duì)這些技術(shù)難題,我國(guó)科研人員從英國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者安德烈·海姆和中科大吳恒安教授關(guān)于石墨烯的研究工作得到啟發(fā),近期設(shè)計(jì)出一種二維碳氮材料與石墨烯基材料復(fù)合的“三明治結(jié)構(gòu)”。

    他們將碳氮材料夾在兩層官能團(tuán)修飾的石墨烯中,這種“三明治結(jié)構(gòu)”可以同時(shí)吸收紫外光和可見(jiàn)光,用太陽(yáng)光能產(chǎn)生激子并裂解出質(zhì)子,再利用石墨烯的特性將光解水產(chǎn)生的氫氣分子“安全地”保留在三明治復(fù)合體系內(nèi),實(shí)現(xiàn)高儲(chǔ)氫率下的安全儲(chǔ)氫。

    這一研究體系同時(shí)以較低的成本,巧妙地抑制了光解水制氫的逆反應(yīng)發(fā)生,實(shí)現(xiàn)了氫氣的有效提純,是首個(gè)安全制氫與儲(chǔ)氫一體化的設(shè)計(jì)。

 

                                                                                              來(lái)源;新華網(wǎng)

 

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