由于反應(yīng)之后的產(chǎn)物只有水，氫氣是非常優(yōu)秀的清潔能源——只要我們能夠找到成本低廉的制氫工業(yè)。現(xiàn)在，科學(xué)家們找到了一種用鐵銹和光源來(lái)有效生產(chǎn)氫燃料的方法。

實(shí)驗(yàn)室里的生產(chǎn)過(guò)程僅用到了*基本的設(shè)備——水銀氙氣燈，水和甲醇的溶液以及一種被稱為α-FeOOH的特殊類型的鐵銹。研究人員在論文中指出，這種方法的效率比使用二氧化鈦催化劑的現(xiàn)有技術(shù)高出25倍。

制造氫能源的*大挑戰(zhàn)之一是使氫原子與其他分子分開(kāi)，并使它們保持這種狀態(tài)，同時(shí)避免引發(fā)氫氧爆炸。

新工藝，通過(guò)將鈦換成鐵銹，似乎阻止了生成的氫氣與氧氣的二次結(jié)合，從而使元素的分離更加容易，同時(shí)降低了爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

其它使氫分離(與水，甲烷或類似物質(zhì)分離)的工藝，通常能量的支出和收益極不經(jīng)濟(jì)。

日本東京科學(xué)大學(xué)的材料科學(xué)家Ken-ichi Katsumata說(shuō)：“我們對(duì)這種催化劑感到非常驚訝，因?yàn)榇蠖鄶?shù)鐵氧化物都無(wú)法還原氫。隨后，我們分析了激活α-FeOOH的條件，發(fā)現(xiàn)氧是必不可少的因素，這是第二個(gè)驚喜，因?yàn)樵S多研究表明氧通過(guò)捕獲激發(fā)的電子來(lái)抑制氫的分離?！?/p>

除了比其他催化劑更普遍(因此更便宜)，這種類型的銹似乎非常穩(wěn)定——研究人員報(bào)告說(shuō)，它們可持續(xù)使用的時(shí)間*少都達(dá)到令人驚訝的400小時(shí)。

考慮到氫的來(lái)源是簡(jiǎn)單的廢棄有機(jī)物，因此這種新方法可能會(huì)對(duì)能源系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的影響。

無(wú)論是在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)還是發(fā)電廠中，氫燃料的*副產(chǎn)品就是水。這是革命性燃料*引以為傲的資本，許多科學(xué)家正在努力利用諸如水和陽(yáng)光之類的豐富資源來(lái)產(chǎn)生氫氣。

近年來(lái)，我們已經(jīng)找到了幾種有希望催化劑，為*提供了新的途徑，但是要獲得在商業(yè)上有意義的產(chǎn)品，尚未克服諸多挑戰(zhàn)。

在我們制造出全氫動(dòng)力的汽車之前，還需要大量研究。團(tuán)隊(duì)接下來(lái)的研究方向就是搞清氧氣在催化過(guò)程如此重要的原因(將氧氣從催化劑中移除后，實(shí)驗(yàn)失敗了)。

Katsumata說(shuō)：“氧在激活光誘導(dǎo)的α-FeOOH中的特定功能尚未清晰。因此，對(duì)該機(jī)制的探索是下一個(gè)挑戰(zhàn)?！?/p>

該研究已發(fā)表在《化學(xué)-歐洲期刊》上。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。

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