Hydro là nguyên liệu thô thường được sử dụng trong các nhà máy hóa dầu. Nó cũng có thể được sản xuất thành vật tư hóa học công nghiệp như urê và amoniac dùng trong nông nghiệp. Đồng thời, hydro cũng là loại nhiên liệu phổ biến và có tiềm năng trở thành chất mang năng lượng được sử dụng phổ biến, có thể cung cấp năng lượng cho các phương tiện giao thông, vì khi đốt cháy hydro, nó tạo thành hơi nước không độc hại và vô hại cùng với oxy trong không khí.
Tuy nhiên, việc sản xuất hydro phụ thuộc rất nhiều vào điện, nước và chất xúc tác. Hầu hết các chất xúc tác được sử dụng trong sản xuất hydro là kim loại quý bạch kim (Pt) và coban (Co). Tuy nhiên, với những xung đột địa chính trị, điểm đóng băng dần dần của quan hệ giữa Hoa Kỳ và Trung Quốc cũng như sự xuất hiện của lạm phát và các vấn đề khác. Giá các kim loại quý như vàng, bạc và bạch kim có xu hướng tăng cao khiến ngành sản xuất hydro phải đối mặt với những thách thức mới và phải tìm cách giảm sử dụng kim loại quý hoặc tăng cường sản xuất hydro.
Lần này, khi các nhà nghiên cứu từ Trường Hóa học và Trường Kỹ thuật thuộc Đại học Nottingham ở Anh đang tìm kiếm chất xúc tác tốt để sản xuất hydro, họ bất ngờ phát hiện ra rằng các mảnh kim loại được cắt ra từ ngành công nghiệp chế biến không chỉ có thể phục vụ như một chất kết dính tốt cho chất xúc tác, nhưng nó cũng có thể làm giảm hiệu quả việc sử dụng kim loại quý và giúp giảm chi phí sản xuất hydro. Nghiên cứu được công bố vào ngày 16 tháng 4 trên Tạp chí Hóa học Vật liệu của Hiệp hội Hóa học Hoàng gia.
他们发现，一只名叫拉库斯（Rakus）的雄性苏门答腊红毛猩猩（Sumatran Orangutan）咀嚼植物“黄蝉”（Akar Kuning）的叶子，接着用手指将叶子的汁液涂抹在脸颊上的伤口。
这些被称为巴黎绿、翠绿或舍勒绿中含有砷的化合物，是德国化学家卡尔‧威廉‧舍勒（Carl Wilhelm Scheele）于1775年透过混合铜和砷（砒霜）制造出来的。
研究人员研究了2012年、2016年和2018年墨西哥国家健康与营养调查的饮食习惯和糖尿病诊断数据。
Do quá trình tiện, phay, khoan và gia công cơ học khác theo hình xoắn ốc toàn cầu khi cắt hợp kim nhôm-magie, thép không gỉ, titan (Ti), niken (Ni) và các hợp kim khác, một lượng lớn phế liệu kim loại có giá trị thấp sẽ được tạo ra, nhưng hầu hết những chất thải này Thay vì được tái chế và tái sử dụng một cách hiệu quả, chúng lại được chất thành đống hoặc thải bỏ với số lượng lớn. Nguyên nhân chính là do lợi ích kinh tế của việc tái chế thấp.
Mặc dù một số phế liệu kim loại hiện được sử dụng làm chất thay thế cho bột trong sản xuất bồi đắp bằng laze hoặc làm nguyên liệu cho bột kim loại (thiêu kết ở trạng thái rắn), nhưng vẫn còn những đống phế liệu kim loại khổng lồ. Ngoài ra, trước đây chưa có ai nghĩ đến việc sử dụng những thứ này làm chất xúc tác.
Thơ Săn CáWGĐại học Nottingham chủ yếu tiến hành các thí nghiệm sử dụng chip kim loại quay theo đường xoắn ốc. Bởi vì sau khi kim loại được tiện, bề mặt của nó sẽ hình thành nhiều rãnh và chỗ lồi lõm với kích thước 10-50 nanomet (nm), giúp kim loại tạo thành diện tích bề mặt tuyệt vời, có lợi cho việc hấp phụ và ổn định dung dịch xúc tác.
Các nhà nghiên cứu đã ngâm mảnh kim loại titan và niken này trong dung dịch chứa bạch kim (Pt) và coban (Co) để tạo ra các mẫu Pt-Ti và Co-Ni trên các rãnh và phần nhô ra nano. Toàn bộ quá trình hấp phụ không cần thêm dung môi hoặc các rãnh. thuốc thử để hấp phụ bạch kim hoặc coban vào kim loại titan và niken.
Các thí nghiệm cho thấy chỉ 28 microgam bạch kim trên mỗi cm vuông phế liệu kim loại titan có thể tạo ra hydro dễ cháy, bằng 1/10 lượng chất xúc tác thương mại. Thông thường, chỉ 30 microgam coban trên mỗi cm vuông phoi kim loại niken có thể tạo ra oxy hỗ trợ quá trình đốt cháy (O2). Hiệu suất Faradaic (hiệu suất chuyển đổi năng lượng) của cả hai đều đạt mức đáng kinh ngạc 100%, có giá trị thương mại lớn.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn đánh giá chip kim loại để cắt titan trần (Ti), thép không gỉ (SST) và niken (Ni), có và không thêm vật liệu bạch kim và coban. Kết quả của họ cho phản ứng tiến hóa hydro (HER). và phản ứng tiến hóa oxy (OER).
Kết quả cho thấy phản ứng tiến hóa oxy (OER) và phản ứng tiến hóa hydro (HER) của kim loại sau khi "thêm" bạch kim và coban cao hơn so với phản ứng không "thêm" và hiệu suất cao hơn nhiều so với ban đầu. Họ cũng phát hiện ra rằng hoạt động cắt kim loại titan và niken ban đầu “không cần thêm” bạch kim đã tăng 60 lần sau khi thêm bạch kim, trong khi hoạt động cắt thép không gỉ tăng gấp 4 lần sau khi thêm bạch kim.
Thơ Săn CáWGNgoài ra, các nhà nghiên cứu cũng tiến hành thử nghiệm độ bền lâu dài trên những kim loại này khi được bổ sung thêm bạch kim. Kết quả là cả hai điện cực phoi titan và niken đều cho thấy độ ổn định đáng kể và dòng điện của cả hai điện cực hầu như không giảm, trong khi phoi thép không gỉ cho thấy dòng điện giảm 15%.
Những thí nghiệm này chứng minh rằng thiết bị có thể tăng công suất và hiệu suất sản xuất oxy và hydro miễn là thêm đúng lượng bạch kim hoặc coban thích hợp. Nếu quá trình này được đưa vào thực tế, nó sẽ giúp giải quyết vấn đề kim loại thải do ngành công nghiệp hiện đại tạo ra và việc sản xuất hydro tốn kém.
Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Jesum Alves Fernandes từ Trường Hóa học thuộc Đại học Nottingham, nói với phòng tin tức của trường: “Ngành công nghiệp của Vương quốc Anh tạo ra hàng triệu tấn chất thải kim loại mỗi năm khi chúng tôi kiểm tra chúng. qua kính hiển vi điện tử quét, chúng tôi rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng các con chip bằng thép không gỉ, hợp kim titan hoặc niken có vẻ nhẵn bóng lại chứa nhiều rãnh và phần nhô ra rộng hàng chục nanomet.”
Madasamy Thangamuthu, nhà nghiên cứu chịu trách nhiệm phân tích cấu trúc và hoạt tính xúc tác điện của vật liệu mới, cho biết: "So với các chất xúc tác thương mại tiên tiến nhất, chúng tôi chỉ tiêu tốn 1/10 lượng nước và điện cực. Sử dụng một lượng nhỏ kim loại quý và kim loại phế thải, một máy điện phân quy mô phòng thí nghiệm có thể được tạo ra để sản xuất hydro với hiệu suất hoạt động tổng thể là 100%.”
Nhóm hiện đang hợp tác với AqSorption Ltd để mở rộng quy mô công nghệ. Andrei Khlobystov, giáo sư tại học viện, cho biết: “Chúng tôi sử dụng phế liệu kim loại từ ngành hàng không vũ trụ và một lượng nhỏ kim loại quý để sản xuất hydro. Toàn bộ quá trình này rất hữu ích cho ngành hàng không vũ trụ. Tái chế và tái sử dụng phế liệu kim loại”◇.
.Biên tập viên: Lian Shuhua
