中佛羅里達大學(xué)（UCF）的研究人員首次設(shè)計出一種納米級材料，可以有效地從海水中獲取氧氣和清潔能源燃料--氫氣。這種材料提供了工業(yè)規(guī)模電解所需的高性能和穩(wěn)定性，可以從海水中生產(chǎn)一種清潔能源燃料。
從海洋中提取的氫氣燃料可以成為化石燃料的豐富和可持續(xù)的替代品，但是這種潛在的動力源一直受到技術(shù)挑戰(zhàn)的限制，包括如何實際地采集它。
本月在《先進材料》雜志上發(fā)表的一項研究解釋了UCF團隊開發(fā)的用于催化反應(yīng)的穩(wěn)定且持久的納米級材料。
UCF納米科學(xué)技術(shù)中心的副教授和研究報告的共同作者楊陽說：“這一發(fā)展將為從海水中有效生產(chǎn)清潔氫燃料打開一扇新的窗口。”
據(jù)美國能源部稱，氫氣是一種可再生能源，如果更便宜和更容易生產(chǎn)，可以在應(yīng)對氣候變化方面發(fā)揮重要作用。楊陽說，氫氣可以轉(zhuǎn)化為電力，用于燃料電池技術(shù)，產(chǎn)生水作為產(chǎn)品，并形成一個整體的可持續(xù)能源循環(huán)。
它是如何工作的
研究人員開發(fā)了一種薄膜材料，其表面的納米結(jié)構(gòu)由添加了或"摻雜"鐵和磷的硒化鎳構(gòu)成。這種組合提供了工業(yè)規(guī)模電解所需的高性能和穩(wěn)定性，但由于系統(tǒng)內(nèi)存在威脅效率的競爭性反應(yīng)等問題而一直難以實現(xiàn)。
楊陽說，這種新材料以一種低成本和高性能的方式平衡了競爭性反應(yīng)。利用他們的設(shè)計，研究人員實現(xiàn)了高效率和超過200小時的長期穩(wěn)定性。
楊陽表示：“雙摻雜薄膜實現(xiàn)的海水電解性能遠遠超過了最近報道的最先進的電解催化劑的性能，并滿足了工業(yè)中實際應(yīng)用所需的苛刻要求。”
研究人員稱，該團隊將努力繼續(xù)提高他們所開發(fā)的材料的電效率。他們還在尋找機會和資金，以加速和幫助這項工作的商業(yè)化。
