Hidrogént állít elő sóból és szennyezett vízből egy új anyag

2020 / 07 / 31 / Perei Dóra
Hidrogént állít elő sóból és szennyezett vízből egy új anyag
Az oroszországi Tomszk Politechnikai Egyetem tudósai a prágai Kémiai és Technológiai Egyetem, valamint a csehországi Ústí nad Labem Jan Evangelista Purkyne Egyetem kutatói egy közös projekt keretében kidolgoztak egy kétdimenziós anyagot a hidrogén környezetbarát előállítására, ami hamarosan remélhetőleg bekerül az alternatív energiaforrások közé.

A komponens hidrogénmolekulákat generál sóból és szennyvízből, a katalizátor pedig a közvetlen napfény. A kísérletet az ACS Applied Materials & Interface oldal tette közzé. "Mivel a hidrogén alternatív energiaforrásnak számít, a hidrogéntechnológiák fejlesztése megoldást jelenthet a globális energiaválságra." - mondja Olga Guselnikova, a tanulmány egyik szerzője, a TPU Kémia és Alkalmazott Orvosbiológiai Tudományok Kutatóintézetének munkatársa. Ugyanakkor hozzátette, hogy a sikeres alkalmazásig még meg kell oldaniuk néhány felmerülő problémát. Egyrészről a világ tudósai napjainkban is folyamatosan keresik a hidrogénelőállítás környezetbarát módszereit. Az eddig ismertek közül az egyik legelterjedtebb a víz szétbontása napfény segítségével. Bár sok víz van a bolygónkon, de csak néhány gyakorlat alkalmas a só vagy a szennyezett víz hasznosítására. "Ezenkívül csak kevesen használják az infravörös spektrumot, amely az összes napfény negyvenhárom százalékát adja." - teszi hozzá a kutató. A kifejlesztett anyag háromrétegű és egy mikrométer vastagságú: a legalsó réteg egy vékony aranyfólia, a második tíz nanométer platina, a harmadik pedig krómvegyületek és szerves molekulák fém-szerves alkotóelemei. A kísérletek során Guselinkova és munkatársai átitatták vízzel az anyagot, ezután tartályba tették, amit le is zártak azért, hogy időszakos gázmintákat vehessenek a hidrogén mennyiségének meghatározására. Kiderült, hogy az infravörös fény okozta a plazmonrezonancia gerjesztését a minta felületén. Az aranyfólián generált forró elektronokat áthelyezték a platinarétegre, ezek az elektronok pedig megindították a protonok redukcióját a szerves réteg felületén. "Ha az elektronok elérték a fém-szerves vázak katalitikus központját, akkor az utóbbiakat protonok redukálására és hidrogén előállítására is felhasználtuk" - magyarázza Guselinkova. Az alábbi fotón az anyagról készült illusztrációt láthatjuk, miközben előállítja a hidrogént.

A kísérletek kimutatták, hogy az anyag száz négyzetcentimétere óránként fél liter hidrogént termelhet. Ez a kétdimenziós anyagok esetében az eddigi legmagasabb arány.

"Ebben az esetben a fém-szerves keret egyfajta szűrőként is működött, mivel kiszűrte a szennyeződéseket kiszűrte, míg a már tisztított vizet újraszennyeződés nélkül átjuttatta a fémrétegbe."

Mindez nagyon fontos, mert bár sok a víz a Földön, legnagyobb mennyiségben sós vagy szennyezett folyadékról beszélünk. "Ezért készen kell állnunk arra, hogy ilyen alapanyaggal dolgozzunk"- teszi hozzá a szakértő. A tudósok remélik, hogy a jövőben javíthatnak az anyagon annak érdekében, hogy hatékonyabb legyen mind az infravörös, mind a látható spektrumok számára. "Már most is mutat bizonyos abszorpciót a látható fény spektrumában, de hatékonysága kissé alacsonyabb, mint az infravörös spektrumban. Feljavítása után elmondható, hogy az anyag a napfény spektrális térfogatának kilencvenhárom százalékával működik "- tette hozzá Guselnikova.

(Fotó: Needpix, Tomsk Polytechnic University)


Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Vasárnap kitört az indonéz Marapi vulkán, többen meghaltak
Vasárnap kitört az indonéz Marapi vulkán, többen meghaltak
Több mint 10 ember meghalt vasárnap, amikor a Szumátra nyugati részén lévő, közel 3000 méter magas, Marapi nevű vulkán kitört, és forró hamuval borította be a területet.
Hogyan működhetne fenntarthatóan a világ tizedik legkisebb országa?
Hogyan működhetne fenntarthatóan a világ tizedik legkisebb országa?
Málta ambíciózus terveiről szólt a legutóbbi Kávézó a világ végén, a radiocafén.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.