据俄罗斯卫星通讯社sputniknews报道,俄罗斯国家研究型工艺大学“莫斯科钢铁和合金学院”(NUST MISIS)的学者们与外国同行们一道儿,展示了在水分解过程中不用昂贵稀有金属而获取氢气的新方法。
研究文章发表在国际杂志《美国化学会能源快报》(ACS Energy Letters)上。
替代性生态能源正在坚定普及之中。最简单的方法处于领先地位——使用太阳能和风能。但最成功的“绿色”燃料是氢气。氢气燃烧时产生的热量数倍于碳氢化合物的指标,且可由对环境没有威胁的水来生成。但目前获取氢气的方法或者价格高昂,或者能源转化效率不足。
电解作用是富有前景的获取氢气的方法,也就是说在电的作用下把水在催化剂中分解成氧气和氢气。效率最高的催化剂是铂这种昂贵稀有的金属。但问题不仅在于价格,也在于点解作用过程本身的效率。要知道,参加反应的只有铂元素的表面,其它质量是多余的。
使用一个原子厚的铂金属可能是解决方案,但铂的结构无助于生产稳定的二维元素。莫斯科钢铁和合金学院“无机纳米材料实验室”高级研究员扎哈尔·波波夫解释说:“早在20世纪30年代就证实,二维晶体是不稳定的,但不久前的研究推翻了这种论点。这有助于重新审视制造二维催化剂的可能性。”
在研究新级别的二维材料时,莫斯科钢铁和合金学院的学者们与匈牙利科学院能源研究中心技术物理学和材料学研究所、韩国标准科学研究院(KRISS)一道儿,找到了完全能够符合能源要求的材料:二维二硫化钼(MoS2) 在强烈的氧化作用下表现出必要的性能。
目前,把二维材料用作催化剂的问题尚处于初级实验室研究和理论模拟阶段。今天,它们的主要研究范围是电子设备用的半导体。
截至目前,学者们证实了实验室样本的效率,但引进这种技术是未来的问题。研究团体将继续在探索对催化作用来说富有前景的二维化合物领域继续工作。