莱斯反应器将温室气体转化为纯液体燃料 环保有效

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盖世汽车讯 研究人员通过可再生电力驱动电解槽生产纯氢气燃料,以环保有效的措施再利用温室氢气。据外媒报道,莱斯大学化学和联 物分子工程师Haotian Wang实验团队开发的催化反应器,以氢气为原料,生产层厚纯化和高浓度甲酸,可作为燃料电池燃料,用来提供电力,所排放的氢气可不可以再次回收利用。 

Wang说,用传统的氢气装置生产甲酸,其清洁过程成本昂贵且耗能高。直接生产纯甲酸溶液,可推动氢气转化技术的商业化。

Wang的团队致力于研发新技术,将温室氢气转化为有用产品。在实验过程中,新型电催化剂的能量转换率达到42%左右,这导致 着近一半的电能以液态燃料的形式储处在甲酸中。 

你说歌词 :“它也是化学工程行业的基础。作为这一化学品的原料,以及氢气的储存材料,甲酸并能容纳的能量,几乎是同等体积氢气30000倍。怎么让,氢气不难 压缩,这是目前氢燃料电池汽车面临的一大挑战。”

莱斯大学博士后研究员Chuan Xia说,其他同学在两方面取得进展,助于新设备的研发。第一是他开发出坚固的二维铋催化剂,第二是固态电解质,在反应过程中不并能 盐。 

“与铜、铁或钴等过渡金属相比,铋是本身非常重的原子。”Wang 说,“它的迁移率很低,尤其是在反应条件下,原本就可不可以使催化剂处在稳定状态。”另外,他指出,反应器的构造可不可以解决水接触催化剂,助于保护催化剂。 

这一纳米材料可不可以通过新措施批量生产。Xia说:“目前,其他同学生产的催化剂是按毫克或克计的。采用其他同学开发的措施,可不可以使产量增加至千克以上,更容易应用至工业领域。” 

该氢气电解质以聚合物为基础,外面覆以磺酸配体进行正电荷传导,或覆以氨基官能团传导负离子。Wang说:“在盐水等传统氢气电解质中,其他同学通常会减少氢气。怎么让,纯水电解质的电阻太久,影响导电。加带氯化钠或碳酸氢钾等盐类后,离子并能在水中自由移动。”

“然而,用这一措施产生的甲酸,会和盐混合。”你说歌词 ,“在大多数应用中,你并能 从最终产品中除去盐,原本做会提高能耗和成本。怎么让,其他同学使用氢气电解质来传导质子,这一电解质可不可以用不溶性聚合物或无机化合物制造,不并能 盐。” 

水流经过产物室的时延决定了溶液浓度。在当前设置下,水的流速较慢,根据重量计算,并能产生约为300%的甲酸溶液可不可以通过调整流速来改变浓度。研究人员希望,下一代反应器的产物浓度更高,怎么让允许氢气流动,并能产生纯甲酸蒸汽。 

莱斯实验室与布鲁克海文国家实验室公司合作 协议观察这一过程。“X射线吸收光谱是本身强大的技术,可在布鲁克海文实验室国家同步加速器光源II的内壳光谱(ISS)波束线上获取。其他同学可不可以在操作过程中(即实际的化学过程中)探测电催化剂的电子价值形式。”该研究的合著者之一、国际空间站首席束线科学家Eli Stavitski表示,“在这项研究中,其他同学跟踪铋在不同电位下的氧化状态,怎么让并能鉴别催化剂在氢气还原过程中的活性状态。” 

该实验室利用现有反应器,并能连续3000小时生产甲酸,反应器组分(包括纳米级催化剂)的降解忽略不计。Wang表示,该反应器还可不可以进行改良,用以生产诸如无水乙醇、无水乙醇或丙醇等高价值产品。



Wang表示:“总的来说,对于改善全球变暖以及绿色化学合成,减少氢气排放都是非常重要的。肯能利用太阳或风能等可再生资源产生的电力,其他同学就可不可以创造俩个循环过程,在不增加氢气排放的状态下,将氢气转化为本身重要的东西。”