17 СЕН, 01:26 МСК
USD (ЦБ)    75,5379
EUR (ЦБ)    88,9960


Ученые нашли более дешевый способ производства водорода

12 Сентября 2021 2561 1 Наука и технологии
Ученые нашли более дешевый способ производства водорода

Производство электролитического водорода с использованием возобновляемых источников энергии считается экологически безопасным средством решения глобальных климатических и энергетических проблем. В журнале Angewandte Chemie исследовательская группа представила новый и недорогой материал для электродов, который может обеспечить высокоэффективное и энергосберегающее производство водорода: пористые фосфорированные наносферы CoNi 2 S 4 в виде желточной оболочки.

Обе половинные реакции электролиза воды - выделение водорода и кислорода - к сожалению, протекают медленно и требуют большого количества энергии. Каталитически эффективные электроды, особенно на основе драгоценных металлов, могут ускорять электрохимические процессы и повышать их энергоэффективность. Однако их широкомасштабному использованию препятствуют высокая стоимость, ограниченное количество и низкая стабильность. Альтернативы, основанные на большом количестве недорогих металлов, обычно не работают удовлетворительно для обеих половинных реакций.

Группа под руководством Шуян Гао (Хэнаньский педагогический университет, Китай) и Сюн Вэнь (Дэвид) Лу (Наньянский технологический университет, Сингапур) разработала новый недорогой многофункциональный электродный материал на основе кобальта (Co) и никеля (Ni) для эффективное электрокаталитическое производство водорода. Для изготовления материала наносферы из кобальт-никель-глицерата подвергаются комбинированному гидротермальному сульфидированию и газофазной фосфоризации. При этом образуются объекты, называемые наночастицами желточной оболочки из легированного фосфором сульфида кобальта-никеля (P-CoNi 2 S 4). Это крошечные сферы с компактным ядром и пористой оболочкой с промежутком между ними - очень похоже на яйцо, желток которого окружен яичным белком и поэтому не касается скорлупы.

Легирование фосфором увеличивает долю Ni 3+ по сравнению с Ni 2+ в полых частицах и обеспечивает более быстрый перенос заряда, в результате чего электрокаталитические реакции протекают быстрее. Материал может использоваться как анод или как катод, и демонстрирует высокую активность и стабильность в производстве водорода и кислорода при электролизе воды.

Чтобы снизить общее напряжение электролизной ячейки, также исследуются концепции гибридного электролиза. Например, вместо того, чтобы быть связанным с производством кислорода, производство водорода могло бы быть связано с окислением мочевины, которое требует значительно меньше энергии. Источники мочевины могут включать потоки отходов промышленного синтеза, а также бытовые сточные воды. Новые наночастицы также очень полезны для этой полуреакции.

Электролиз воды и мочевины требует сравнительно низкого напряжения ячейки (1,544 В или 1,402 В, соответственно, при 10 мА см -2 в течение 100 часов). Это делает новые биметаллические частицы желточной оболочки превосходящими большинство известных электрокатализаторов на основе сульфида никеля и даже драгоценных металлов. Они представляют собой перспективный подход для электрохимического производства водорода, а также для очистки сточных вод, содержащих мочевину, пишет ScienceDaily.

Редакция

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий
В
13:00, 12.09 0 0
Вера:

Энергию для электролиза откуда возьмут?

Статьи

Цены в России снова перешли к росту. Теперь за счет мяса и овощей

Цены в России снова перешли к росту. Теперь за счет мяса и овощей
Экономика 2

«Госвыплаты лучше обналичить»: Россияне вывели в наличные почти 300 млрд рублей из выплат Путина

«Госвыплаты лучше обналичить»: Россияне вывели в наличные почти 300 млрд рублей из выплат Путина
Экономика

СМИ: Путин отложил передачу власти преемнику и закрыл тему транзита

СМИ: Путин отложил передачу власти преемнику и закрыл тему транзита
Политика 3

Раздача денег Путиным оставила бюджет с «дырой» в 100 млрд рублей

Раздача денег Путиным оставила бюджет с «дырой» в 100 млрд рублей
Экономика 2

Узнай, страна!

Конструкционные композиты из Мордовии

Конструкционные композиты из Мордовии

Башкирские рессоры

Башкирские рессоры


15 СЕН, 18:47 Шах и Мат Шах и Мат
Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter