近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员尹华杰团队,在光热空气集水自驱动生产绿色氢能研究方面取得进展。 质子交换膜电解水技术是生产绿氢的主要技术路线之一,因高效率和高纯度氢气输出而备受关注。但是,质子交换膜电解水过程依赖高纯水为反应原料,限制其应用。空气集水作为获取纯净水的新途径,有望为绿氢生产过程中的水源短缺问题提供解决方案。 研究人员提出光热空气集水-质子交换膜电解自驱动系统,以有序多级孔碳为空气集水吸附剂,与改装的电解槽耦合,实现空气集水-光热蒸发-光驱动电解过程。吸附剂的多级孔结构通过模板法与高温煅烧构建,再通过表面氧化增强亲水性。研究显示,在40%相对湿度下,可实现0.49升/千克吸附剂/小时的吸水量,即便在20%相对湿度的干旱环境中,仍能够保持稳定的吸湿与光热蒸发性能。在室内模拟条件下,该系统在1.65V恒电压下工作时,绿氢生产速率可达295.5毫升/小时,表现出优异的循环稳定性和长期运行可靠性。野外环境测试结果显示,该系统无需外部加热或额外能量输入,实现了全太阳能驱动、零碳排放的绿色制氢。 相关研究成果发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。 基于有序多孔碳的空气集水-质子交换膜电解水自驱动系统 (a)吸附剂在不同相对湿度下的空气集水性能;(b)室内模拟太阳光驱动实验;(c)野外观测实验 免责声明:编写或转载此文是为了传递更多的信息,为光电行业尽一些绵薄之力。若文字或图片侵犯了您的合法权益或有不当之处,请作者在20个工作日之内与我们联系,我们将协调给予处理。 联系邮箱:lm@focaloptics.com,欢迎相关行业朋友向我们投稿。谢谢。 |





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