耐腐蚀新方法解决海水制氢难题


耐腐蚀新方法解决海水制氢难题



据物理学家组织网18日报道 , 美国研究人员在最新一期美国《国家科学院院刊》上撰文指出 , 他们设计了一种利用太阳能、电极和海水制造氢燃料的新方法 , 新模型可工作1000小时以上 , 有望应用于多个领域 。
该研究主要作者、斯坦福大学化学教授戴宏杰(音译)说 , 氢是一种极富吸引力的燃料 , 氢燃烧只生成水 , 不释放二氧化碳 , 因此有望缓解日益恶化的气候变化问题 。
【耐腐蚀新方法解决海水制氢难题】现有水解制氢方法依赖高度纯净的水 , 因为海水中带负电荷的氯化物会腐蚀阳极 , 缩短设备的使用寿命 。 而高纯水是一种宝贵的资源 , 且生产成本高 。
戴宏杰团队研究发现 , 如果在阳极涂上富含负电荷的涂层 , 涂层会排斥氯化物并减缓下层金属的腐蚀速度 。
在新方法中 , 他们将镍—铁氢氧化物层叠在硫化镍上 , 硫化镍包裹有镍泡沫芯 。 镍泡沫充当导体 , 输送电流;而镍—铁氢氧化物引发电解 , 将水分离成氧气和氢气 。 在电解过程中 , 硫化镍演化成带负电的涂层 , 而这一层会排斥氯化物 , 防止其与核心金属接触 , 减慢腐蚀速度 。
该论文共同作者米歇尔·肯尼表示 , 如果没有带负电的涂层 , 阳极只能在海水中工作约12小时;但在涂层保护下 , 它可工作1000小时以上 。
此外 , 以前分解海水制造氢燃料必须在低电流下运行 , 因为在电流较高时 , 会发生腐蚀现象 , 但新模型能在10倍电力下运行 , 这有助于它更快速地从海水中产生氢气 。
团队成员还设计出了一台太阳能演示器 , 由于没有被盐腐蚀的风险 , 新装置分解海水制氢可与现有纯水制氢技术相媲美 。
戴宏杰表示 , 新方法将为氢燃料的广泛使用打开方便之门 。 而且 , 由于该过程还产生氧气 , 潜水员或潜艇可将该装置带入海下制造氧气 。
总编辑圈点
我们熟悉的水分解制取氢氧工艺 , 都用纯水 , 没听说用海水的 。 学过化学的都知道 , 金属泡在海水里 , 都没有好下场 。 新工艺的发明 , 打开了我们的思路 。 将来不仅海边用它制氢 , 盐碱地和罗布泊都可能受益 。 火星上有高浓度的卤水 , 也更容易被人类所用了 。

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