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      漂浮太陽能裝置同時產生清潔水和氫
      (時間:2023/11/16 8:58:37)

        英國劍橋大學團隊開發了一種漂浮的太陽能裝置,可在世界任何地方將受污染的水轉化為清潔的氫燃料和純凈水。該裝置可在資源有限或離網環境中發揮作用,因為它可與任何開放水源配合使用,并且不需要任何外部電源。研究結果發表在新一期《自然・水》雜志上。
        該裝置的靈感來自光合作用。研究人員表示,太陽能驅動的水分解,即水分子被分解為氫氣和氧氣,需要從完全純凈的水開始,因為任何污染物都會損害催化劑或導致不必要的化學副反應。但在偏遠或發展中地區,清潔水相對稀缺,而且水凈化所需的基礎設施也不容易獲得,水分解極其困難。如果能使用受污染的水展開工作,則可同時解決兩個問題:它可分解水來制造清潔燃料,同時制造出清潔的飲用水。
        研究人員將光催化劑沉積在納米結構的碳網上,該碳網是光和熱的良好吸收體,光催化劑用來產生水蒸氣。多孔碳網經過防水處理,既可幫助光催化劑漂浮,又可使其遠離下面的水,這樣污染物就不會干擾其功能。
        團隊在浮動裝置頂部使用了紫外線吸收層,通過水分解生產氫氣。太陽光譜中的其余光傳輸到設備底部,使水蒸發。
        研究人員稱,他們模仿了植物葉子的蒸騰過程,通過這一方式可更好地利用光獲得蒸汽來生產氫氣。新裝置對污染物的耐受性非常好,而且浮動設計允許基材在非常渾濁或泥濘的水中工作。

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