耐腐蝕新方法解決海水制氫難題


耐腐蝕新方法解決海水制氫難題



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 。
【耐腐蝕新方法解決海水制氫難題】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 。

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