Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

Bumubuo ng hydrogen mula sa Tubig gamit ang isang murang katalista metal

Published on April 30, 2010 at 6:20 PM

Hydrogen ay utos ng isang mahalagang papel sa mga hinaharap na teknolohiya ng renewable enerhiya, ang mga eksperto ay sumang-ayon, kung ang isang relatibong cheap, mabisa at carbon-neutral na paraan ng paggawa ng ito ay binuo. Isang mahalagang hakbang patungo sa ang madulas layunin na ito ay inilabas sa pamamagitan ng isang koponan ng mga mananaliksik sa sa US Kagawaran ng Enerhiya ng (Doe) Lawrence Berkeley Pambansang Laboratory (Berkeley Lab) at ang University of California, Berkeley. Ang koponan ay natuklasan ng isang murang katalista metal na maaaring epektibong makabuo ng hydrogen gas mula sa tubig.

"Ang aming bagong proton pagbabawas katalista ay batay sa isang molibdenum-oxo kumplikadong metal na tungkol sa 70 beses na mas mura kaysa sa platinum, pinaka-malawak na ginagamit ngayon metal katalista para sa malakas ang tubig Molekyul," sinabi Hemamala Karunadasa, isa ng ang co-discoverers ng ito kumplikado . "Sa karagdagan, ang aming katalista ay hindi nangangailangan ng organic additives, at maaaring gumana sa neutral tubig, kahit na ito ay marumi, at maaaring gumana sa tubig sa dagat, ang pinaka-sagana na source ng hydrogen sa lupa at isang natural na electrolyte mga katangian na ito gumawa ng aming katalista mainam para sa renewable enerhiya at sustainable kimika. "

Mula sa kaliwa, Jeffrey Long, Christopher Chang at Hemamala Karunadasa ay natuklasan ng isang murang metal na maaaring bumuo ng hydrogen mula sa neutral na tubig, kahit na ito ay marumi, at maaaring gumana sa dagat tubig. (Larawan ni Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab Public Affairs)

Karunadasa hawak ng magkasanib na mga tipanan sa Berkeley Lab kimikal Sciences Division at UC Berkeley Kimika Kagawaran. Siya ay ang lead may-akda ng isang papel na naglalarawan sa trabahong ito na lumilitaw sa ang Abril 29, 2010 isyu ng ang journal Nature, na may pamagat na "A molecular molibdenum-oxo katalista para sa pagbuo ng hydrogen mula sa tubig." Co-may-akda ng ito papel ay ng Christopher Chang at Jeffrey Long, na hold magkasanib na mga tipanan sa Berkeley Lab at UC Berkeley. Chang, sa karagdagan, ay din ng isang imbestigador sa Howard Hughes Medical Institute (HHMI).

Hydrogen gas, kung combusted o ginagamit sa mga cell ng gasolina upang makabuo ng koryente, emits lamang singaw ng tubig bilang isang maubos na produkto, na kung saan ay kung bakit ang bansa na ito ay na ay lumiligid patungo sa isang ekonomiya ng hydrogen kung lamang ay hydrogen Wells sa tap. Gayunpaman, ang hydrogen gas ay hindi nangyari natural at ay ginawa. Karamihan ng ang hydrogen gas sa Estados Unidos ngayon ay mula sa natural gas, ang isang fossil fuel. Habang murang, ang pamamaraan na ito ay nagdadagdag ng mga malalaking volume ng mga emissions carbon sa kapaligiran. Hydrogen maaari din ginawa sa pamamagitan ng elektrolisis ng tubig - gamit ng koryente sa split ang mga molecule ng tubig sa mga molecule ng hydrogen at oxygen. Ito ay isang kapaligiran na malinis at sustainable paraan ng produksyon - lalo na kung ang koryente ay binuo sa pamamagitan ng isang renewable na teknolohiya tulad ng solar o wind - ngunit nangangailangan ng tubig-malakas katalista.

Kalikasan ay binuo ng lubos na mahusay na tubig-malakas enzymes hydrogenases na tinatawag na - para sa paggamit sa pamamagitan ng mga halaman sa panahon ng potosintesis, gayunpaman, ang mga enzymes na ito ay lubos na hindi matatag at madaling deactivated kapag tinanggal mula sa kanilang mga katutubong kapaligiran. Human gawain ay demand ng isang matatag na katalista metal na maaaring gumana sa ilalim ng mga di-biological mga setting.

Metal catalysts ay komersyal na magagamit, ngunit ang mga ito ay mababa valence mahalagang riles na ang mataas na mga gastos kanilang kalat na kalat na gamitin ang humahadlang. Halimbawa, ang platinum, ang pinakamahusay sa kanila, mga gastos sa ilang mga $ 2,000 isang onsa.

"Ang pangunahing pang-agham na hamon ay upang lumikha ng mga lupa-sagana molecular system na makagawa ng hydrogen mula sa tubig na may mataas na catalytic aktibidad at katatagan," Chang sabi. "Naniniwala kami na ang aming pagtuklas ng isang molecular molibdenum-oxo katalista para sa pagbuo ng hydrogen mula sa tubig na walang ang paggamit ng mga karagdagang mga acids o organic na co-solvents nagtatatag ng isang bagong paradaym kemikal para sa paglikha ng pagbabawas catalysts na lubos na aktibo at matatag sa may tubig media."

Ang molibdenum-oxo complex na Karunadasa, Chang at Long natuklasan ay isang mataas na metal valence na may ang mga kemikal na pangalan ng (PY5Me2) I-oxo. Sa kanilang pag-aaral, ang koponan ng pananaliksik na natagpuan na ang kumplikado ito catalyzes ang henerasyon ng hydrogen mula sa neutral na buffered na tubig o kahit tubig sa dagat sa isang entrega dalas ng 2.4 moles ng hydrogen sa bawat nunal ng katalista bawat segundo.

Last Update: 9. October 2011 02:52

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit