Популярные Нано Технологии

Кадры

Фотогалерея

Новости

Генерация водорода из соленой и загрязненной воды / 23.07.2020

Источник: pubs.acs.org

Ученые Томского политехнического университета совместно с исследователями из Чехии разработали новый двумерный материал для получения водорода — основы альтернативной энергетики.

 

Материал эффективно генерирует молекулы водорода из пресной, соленой и загрязненной воды под действием солнечного света.

 

«Водород — альтернативный источник энергии, развитие водородных технологий может стать решением энергетических проблем человечества. Однако не решен целый ряд вопросов, — отмечает один из авторов статьи, научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ О. Гусельникова. — В частности, ученые все еще в поиске разных методов получения водорода — как его получать много, максимально экологично и быстро. Один из основных вариантов — это разложение воды под действием света. Воды на нашей планете много, однако далеко не все методы работают с соленой или загрязненной водой. Кроме того, мало кто из ученых задействует инфракрасный спектр, а это 43 % от всего солнечного света».

 

Разработанный материал представляет собой трехслойную конструкцию толщиной всего около 1 мкм. Нижний слой — тонкая пленка золота, второй слой толщиной менее 10 нм состоит из платины, третий — пленка металлорганических каркасов из соединений хрома и органических молекул.

 

«Во время экспериментов мы просто заливали материал водой и герметично закрывали емкость, чтобы делать периодические отборы газовых проб для определения количества водорода, поясняет О. Гусельникова. — Под действием инфракрасного света на поверхности образца наблюдалось возбуждение плазмонного резонанса. При этом «горячие» электроны, генерируемые на золотой пленке, переносились в слой платины. Эти электроны затем инициировали восстановление протонов на границе с органическим слоем. В случае достижения электронами каталитических центров металл-органических каркасов последние использовались также для восстановления протонов и получения водорода».

 

Как показали эксперименты, 100 см² материала могут сгенерировать 0,5 литра водорода за один час — это один из самых больших показателей, зафиксированных для двумерных материалов.

 

«Металлоорганический каркас в данном случае выступал еще и фильтром. Он отсеивал загрязнения и пропускал к слою металлов уже очищенную воду без примесей, — отмечает исследователь. — А это очень важно, потому что, хотя воды на Земле много, основной ее объем — это соленая вода, также очень много уже загрязненной воды. И именно с такой водой нужно учиться работать».

 

В дальнейшем ученые намерены доработать материал, чтобы он одинаково эффективно работал как в инфракрасном спектре, так и в видимом.

 

«Материал и сейчас демонстрирует определенную абсорбцию в области видимого света, однако его эффективность несколько ниже, чем в инфракрасной зоне, — добавляет О. Гусельникова. — После доработки можно будет говорить о том, что материал работает с 93 % спектрального объема солнечного света».

 

Исследование ведется в сотрудничестве с учеными из Университета химии и технологии Праги и Университета Я. Пуркине.


Другие новости по теме:
27.07.20 - Альтернативное топливо завоевывает мир
13.07.20 - TRISO-X FUEL - новый тип ядерного топлива
03.07.20 - Тверже алмаза: проведены исследования для разработки нового материала на основе углерода
26.06.20 - Успех сферических солнечных панелей
22.06.20 - Уран из морской воды
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

250
2

Циклолет vs вертолет

В России провели летные испытания демонстратора технологий перспективного циклолета, способного осуществлять вертикальные взлет и посадку.   Циклолет обладает рядом преимуществ перед вертолет

41
3

Нанокристаллы поваренной соли оказались эластичными (видео)

Американские исследователи обнаружили, что нанокристаллы поваренной соли (NaCl) эластичны. Макрокристаллы этого материала представляют собой твердые хрупкие тела. По словам ученых, новое открытие в оч

31
4

Ученые обнаружили неизвестный ранее вирус

Способ глубокого секвенирования помог международной команде исследователей открыть новую разновидность рабдовирусов, которые вызывают заболевание бешенством у животных и людей. При этом, обнаруженный

27
5

Над Европой обнаружен радиоактивный йод - 131

Следы радиоактивного йода были обнаружены в атмосфере многих европейских стран. Источник утечки пока не определен. Йод-131 в основном используется в фармацевтике. Он является побочным продуктом

27

Анонсы событий