使用可持续催化剂生产绿色氢

斯旺西与格勒诺布尔的专家合作,创造了一种使用可持续催化剂生产绿色氢气的现实方法。

使用可持续催化剂生产绿色氢

图片来源:斯旺西大学

专家们现在预计,他们的研究将是使绿色氢气生产更简单、更便宜、更可扩展的重要一步。

在我们的工作中,我们使用天然酶——氢化酶——利用阳光产生绿色氢。与以铂等贵金属为基础的合成催化剂不同,氢化酶只含有地球上丰富的元素,如铁和镍。然而,这些酶非常敏感,一旦暴露在空气中就会迅速失效,这使得它们的实际应用几乎不可能

Moritz Kuehnel博士,斯旺西大学化学系高级讲师

该小组现在已经开发出了工程溶剂,使氢化酶在空气中起作用。简单地将它们浸泡在这些溶剂中而不是水中,就能使它们更活跃、更稳定,使它们能够被用来在空气中产生氢。

我们将合成纳米颗粒与天然酶集成到所谓的混合材料中,结合了两者的优点,以实现新的、优越的功能。TiO2纳米颗粒在利用阳光产生电荷方面非常出色,而氢化酶在利用这些电荷产生绿色氢方面非常有效。因此,将两者结合起来,可以有效地从阳光中产生绿色氢气,这是任何单独的组件都无法做到的

克里斯汀·卡瓦扎博士,格勒诺布尔CEA高级科学家

斯旺西大学在光催化、溶剂设计方面的专业知识,以及对复杂问题提供实际解决方案的重视,再加上在替代能源和原子能委员会(CEA)和Université格勒诺布尔阿尔卑斯(UGA)检索天然酶并将其用于可再生能源转换的知识。

斯旺西与佐治亚大学的战略联系促成了这次合作。研究结果发表在国际杂志上《应用化学》

这项工作是一个鼓舞人心的例子,说明在国际合作中结合多个合作伙伴的专业知识可以带来突破性的研究进展

艾伦·勒·高夫博士,法国格勒诺布尔科学研究中心高级科学家

绿色氢是运输脱碳的燃料,特别是长途航空、重型货车、电气化不可行的海洋部门,以及化学工业,特别是化肥制造和能源部门。

然而,目前制造绿色氢的成本阻碍了它的广泛使用,这就是为什么这一发现对未来如此重要。

使用可持续的催化剂,如氢化酶,而不是昂贵的铂,可以降低电解槽和燃料电池的成本,使绿色氢的制造和利用更便宜。它还减少了对进口的依赖,而进口可能会受到外部力量的干扰。

期刊引用:

艾伦,m.g.,.(2023)。通过溶剂调节提高好氧光催化析氢酶的性能。安吉万德化学国际版doi.org/10.1002/anie.202219176

来源:https://www.swansea.ac.uk

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