Учёные из Наньянского технологического университета (Nanyang Technological University) в Сингапуре разработали «искусственный лист» — фотоэлектрохимическое устройство, которое одновременно производит водород из морской воды и удаляет из неё токсичный промышленный загрязнитель гидразин. Система работает непосредственно от солнечного света и не требует внешнего источника электроэнергии. Источник изображения: Nanyang Technological University В отличие от обычного электролиза, где на аноде образуется кислород, в представленном учёными устройств анодная реакция связана с разложением гидразина на водород и азот. Это требует меньше энергии и одновременно позволяет получать дополнительный водород. Ключевым элементом устройства стал фотокатод на основе свинецсодержащего галогенидного перовскита, преобразующий солнечный свет в электрический ток. Для защиты от разрушения в морской воде его покрыли и титановой фольгой и проводящим эпоксидным композитом с частицами серебра и меди. Анод содержал катализатор на основе железа, кобальта и хрома, устойчивый к коррозии. Такой подход одновременно подавлял образование токсичных соединений хлора, которые являются одной из главных проблем при прямом электролизе морской воды. В экспериментах с искусственной и настоящей морской водой фотокатод продемонстрировал плотность фототока 25 мА/см 2 . При освещении, соответствующем интенсивности солнечного света у поверхности Земли в ясный день, устройство сохраняло стабильную работу более 72 часов и обеспечивало скорость образования водорода 466 мкмоль/(см 2 ч). Одновременно с этим концентрация гидразина за 30 часов снизилась с 0,5 моль (около 1,6 % по массе) до всего 0,5 части на миллиард — это более чем в 20 раз ниже предельного уровня в 10 частей на миллиард, установленного Агентством по охране окружающей среды США.
Источник: 3DNews — https://3dnews.ru/1148745
Комментарии