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    喬世璋最新Sci. Adv.:電催化海水裂解的新興材料及技術(shù)!
    來源: 時(shí)間:2023-10-30 09:44:20 瀏覽:2455次

    第一作者:Huanyu Jin

    通訊作者:喬世璋院士、鄭堯教授

    通訊單位:阿德萊德大學(xué)

    DOI: 10.1126/sciadv.adi7755


    研究背景



    可再生能源豐富地區(qū)淡水有限導(dǎo)致了海水電解生產(chǎn)綠色氫的探索,但海水的復(fù)雜成分提出了電極腐蝕和電解槽失效等重大挑戰(zhàn),這就對海水直接裂解的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性提出了質(zhì)疑。盡管科研人員做了大量的研究,但仍然缺乏對海水電解的全面概述和分析,包括電化學(xué)基礎(chǔ)、材料和最新的突破性技術(shù)。基于此,澳大利亞阿德萊德大學(xué)喬世璋教授、鄭堯教授等人系統(tǒng)地研究了電催化海水分裂的最新進(jìn)展,并批判性地評估了優(yōu)化海水穩(wěn)定產(chǎn)氫裝置的障礙,證明了穩(wěn)定的材料和創(chuàng)新技術(shù),特別是選擇性催化劑和高性能器件,是高效的海水電解的關(guān)鍵。


    文章要點(diǎn)



    1、在本文中,作者就開發(fā)高效的海水分解技術(shù)提供了以下幾點(diǎn)重要信息:1)開發(fā)陽極和陰極的強(qiáng)大選擇性電催化劑是可持續(xù)直接海水電解的核心;2)應(yīng)仔細(xì)考慮電解系統(tǒng)中其他組件的可行性,特別是雙極板和水循環(huán)系統(tǒng)的腐蝕;3)催化劑和成本是另一個(gè)必須解決的挑戰(zhàn);4)直接海水分裂是一種多功能技術(shù),有潛力解決海水淡化和管理問題;5)海水的直接電解和間接電解對電解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有不同的要求,也為不同的應(yīng)用產(chǎn)生不同的副產(chǎn)品。

    2、本工作總結(jié)并討論了未來推進(jìn)這一新興領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性,為材料的設(shè)計(jì)和商業(yè)化提供路線圖,從而實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)的海水電解。


    圖文展示



     

    圖1.直接和間接海水電解

     

    圖2.綠色氫氣生產(chǎn)的用水需求

     

    圖3.海水直接電解的工程電催化劑

     

    圖4.電解質(zhì)工程

     

    圖5.耦合陽極上的高級氧化反應(yīng)

     

    圖6. 基于傳統(tǒng)水電解槽的海水電解法

     

    圖7.新型海水電解膜裝置

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    12條評論
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    全部 3小時(shí)前 四川
    文字是人類用符號記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達(dá)的方式和思維不同。文字使人類進(jìn)入有歷史記錄的文明社會。
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