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如何提取氢气
- 2020-06-12-

      氢气生产企业人工制氢有名的方法是电解水制氢。然而,这种传统的方法并不经济。要产生相当于一升汽油热量的氢气,至少需要消耗45千瓦时的电能。而且,人类的电能已经非常稀缺。要生产清洁的氢能,关键是要找到一种不污染、能耗低的方法,氢分子是从水中提取出来的,水是丰富的氢源。

      在过去的几十年里,研究人员一直在寻找利用太阳能量从水中提取氢的特有催化剂。这些催化剂首先吸收太阳的光子能量,然后利用这种能量加速水分子中氢和氧原子的分解,而氢原子和氧原子又以非常缓慢的速度构成水分子,因此氢和氧是从水里出来。这种催化剂通常是由无机半导体材料制成的,如计算机芯片的硅。然而,半导体催化剂的催化效率很低,其能耗仍然很高,无法进入实际的生产和生活领域。

      现在,研究人员正试图找到一些能更有效吸收太阳能量的催化剂,使它们在原子间传递电子的能力更强、速度更快。现在,已经发现了这样的催化剂,但它们不是半导体无机物,而是特别生物大分子,或巨分子复合物。这种巨大的分子复合体由两部分组成,一部分负责吸收太阳光中的光子能量,另一部分负责获得自由电子。

      以这种超分子复合体为核心,可以形成一种利用太阳能从水中提取氢原子的特有装置。这种廉价效率高的方法可以获得大量氢气,用于汽车、飞机、火车等的驾驶,也可以利用氢气与空气中的氧气一起燃烧,产生清洁的水和能源,还可以用来制造燃料电池,产生电能。

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