廢棄塑料用于海水制氫，綠色氫能生產(chǎn)有了新思路

時(shí)間:2024-02-27 08:02來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào) 作者:倪思潔 闞宇軒
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日前，記者從中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所獲悉，該研究所光化學(xué)轉(zhuǎn)換與合成研究中心研究員陳勇團(tuán)隊(duì)，提出了一種海水制氫的新策略——利用電化學(xué)重整廢棄的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料，從海水中提取出氫氣。該研究為廢棄塑料和海洋資源的利用以及綠色氫能生產(chǎn)提供了新思路，有望為解決全球能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題作出貢獻(xiàn)。近日，成果發(fā)表于《先進(jìn)能源材料》。
 
氫氣因其熱值高、清潔、可再生等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為21世紀(jì)解決能源危機(jī)的“終極能源”，其生產(chǎn)也受到廣泛關(guān)注。相較于以化石能源為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)制氫方式，海水電解是一種不消耗淡水資源的制氫方法，被視為未來(lái)通向“綠氫經(jīng)濟(jì)”的最佳途徑之一。然而，海水電解制氫的高成本和海水腐蝕帶來(lái)的催化劑失活等原因一直制約著該方向的發(fā)展。
 
與此同時(shí)，小到吸管、大到汽車，塑料制品已廣泛融入人類生活，其中，PET塑料是人們?nèi)粘Ｉ钪凶畛＝佑|到的一種塑料。
 
在該研究中，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種名為“鈀-四氧化二鈷銅”的復(fù)合電催化劑，成功破解了電解水制氫降本增效的難題。這種催化劑不僅可以高選擇性地將廢棄PET塑料轉(zhuǎn)化為高附加值的乙醇酸，還能有效提升海水制氫效率并降低成本。
 
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)催化劑表面的氫氧根離子物種吸附，不僅可以提高催化劑活性，還能在催化劑表面形成一層陰離子層，有效排斥海水中的氯離子，從而提高催化劑的穩(wěn)定性。
 
論文顯示，在模擬海水環(huán)境中，該體系在1.6安培的電流下，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)超100小時(shí)，顯示出較高的實(shí)用性和穩(wěn)定性。
 
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/aenm.202304065
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 氫能 海水制氫
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