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我國學者實現(xiàn)光解水制氫儲氫一體化體系設計
發(fā)布日期:2017-07-13 訪問數(shù):2915次   來源:

    新華社合肥7月11日電(記者徐海濤)近日,中國科學技術(shù)大學教授江俊、趙瑾等學者利用第一性原理計算,提出了首個光解水制氫儲氫一體化的材料體系設計方案,解決了氫能大規(guī)模應用最困難的氫氣分離和安全儲運兩大瓶頸問題,具有低成本、通用性、高安全的優(yōu)點。國際權(quán)威學術(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,不會產(chǎn)生任何污染物,達到環(huán)保可再生可持續(xù)發(fā)展的目標。但幾十年來光解水制氫的發(fā)展停滯不前,原因是分離和收集氫氣非常困難,氫氣的存儲安全和儲運成本也是重大挑戰(zhàn)。

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

    他們將碳氮材料夾在兩層官能團修飾的石墨烯中,這種“三明治結(jié)構(gòu)”可以同時吸收紫外光和可見光,用太陽光能產(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”保留在三明治復合體系內(nèi),實現(xiàn)高儲氫率下的安全儲氫。

    這一研究體系同時以較低的成本,巧妙地抑制了光解水制氫的逆反應發(fā)生,實現(xiàn)了氫氣的有效提純,是首個安全制氫與儲氫一體化的設計。

 

                                                                                              來源;新華網(wǎng)

 

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