Hidrojen üretiminde ekip çalışması

Güneş ışığı ve iyi bilinen plastik sudan hidrojen üretir

Karbon nitrür, su güneş ışığına maruz kaldığında hidrojenin oluşmasına neden olur. © Kolloidler ve Arayüzler için MPI
Yüksek sesle okuma

Hidrojen enerjik, temiz ve suyla birlikte kullanıldığında neredeyse sınırsız kullanılabilir. Ama şimdiye kadar ona ulaşmak zor. Ancak, araştırmacılar artık hidrojen üretmenin kolay ve ucuz bir yolunu buldular. Enerjiyi sudan güneş ışığı ile ışınlayarak, ucuz bir fotokatalist olarak bir karbon nitrür kullanarak çıkarırlar.

{1 r}

Şimdiye kadar, platin gibi pahalı değerli metallerle birlikte inorganik yarı iletkenler böyle bir reaksiyon için her zaman gerekli olmuştur, Max Planck Kolloidler ve Arayüzler Enstitüsü'nün araştırmacılarını "Nature Materials" dergisinde yazmaktadırlar.

Geleceğin enerji taşıyıcısı

Hidrojen geleceğin enerji kaynağı olarak kabul edilir. Bir kilogram hidrojende, bir kilogram yağdaki enerji yaklaşık üç katıdır. Ek olarak, kirletici maddeler yoktur, ancak yalnızca yakıt hücrelerinde kazanırsanız, örneğin ondan enerji alıyorsanız, su. Bununla birlikte, hidrojen sadece yeryüzündeki su gibi bileşikler şeklinde oluşur. Onunla enerji üretmek için, saf halde hidrojene ihtiyaç vardır - en iyi ihtimalle üretilen güneş ışığı gibi rejeneratif enerji kaynakları ile.

Kullanımda fedakar reaktif

Max Planck bilim adamları şimdi bu yönde bir adım attı - kimyacılar tarafından bilinen en eski yapay polimerlerden biri. Justus Liebig'in ilk defa 1834'te üretilen ve Melon adlı bir güneş ışığı yardımıyla sudan hidrojen üretmek için karbon nitrür kullandılar. ekran

“Karbon nitrürün özel özelliği, aşırı asitli ve bazik koşullarda bile suda stabil olmasıdır. Ayrıca, çok kolay ve ucuz bir şekilde yapılabilir ”diyor. Ekibi deneylerini Tokyo Üniversitesi ve Çin'deki Fuzhou Üniversitesi ile işbirliği içinde yapan Xinchen Wang.

Karbon nitrit sudan hidrojeni çıkarmak için güneş ışığını kullanır. Kimyacıların fedakar reaktif olarak adlandırdığı bir madde, suyun oksijenini emer. Püf noktası: Potsdam kimyagerleri platin gibi değerli metaller olmadan yapabilirler. Geleneksel işlemlerde, bunlar - hidrojen üretimini katalize etmek için güneş ışığına karşı anten olarak yarı iletkenlere ek olarak - gereklidir. Karbon nitrür şimdi hem aynı anda hem de yaygın olarak kullanılan inorganik maddelerden üretilmesi daha kolay olan, özellikle stabil bir organik yarı iletken olarak aynı işlemi yapar.

Yerleşik yöntemlere göre daha düşük verim

Bununla birlikte, saatte Potsdam araştırmacılarının reaksiyon kabından yalnızca dört mikromol hidrojen sıçramıştır. Wang, “Verimimiz kurulan süreçlerde olduğu kadar yüksek değil” diyor. ”Ancak, hidrojenin yalnızca yardımcı olarak tek bir organik madde ile üretilebileceğini gösterdik.”

Araştırmacılar normal miktarda platini katalizör olarak kullandıklarında verim önemli ölçüde arttı - ve yedi kat arttı. Bununla birlikte, katalizörlerle benzer miktarda asil metalle çalıştıkları için mevcut yöntemlerden pek bir şey kazanılmamaktadır. Bu nedenle, Wang ve arkadaşları şimdi aktif yüzey alanını artırarak karbon nitrürün verimliliğini artırmaya çalışıyor.

Hedef: Suyu bir adımda sökün

Wang, "Teknik uygulamalar için, suyu bir adımda hidrojene ve element oksijene ayırabilirsek optimal olur" açıklamasını yaptı. Sonra kimyagerler, şu ana kadar oksijeni emen herhangi bir fedakar reaktif olmadan ortaya çıkarlar. Ancak bu, bitkilerin fotosentezde yapabildiği gibi oksijeni oksitlemek zorunda oldukları anlamına gelir. Yine, araştırmacıların daha önce göstermiş oldukları gibi, tek araç olarak karbon nitrür ile bu mümkün olmalıdır. Ancak deneylerde, bunun için hala ilave bir katalizöre ihtiyaçları var.

Şimdi, Wang bilim adamları, hidrojen ve oksijen üretimini uygun bir düzende birleştirmek için çalışıyorlar. Bu başarılı olursa, suyun ayrılması mükemmeldir ve hidrojen geleceğin önemli bir enerji kaynağı olarak rolüne bir adım daha yakındır.

(idw - MPG, 21.01.2009 - DLO)