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廢棄塑料用于海水制氫，綠色氫能生產有了新思路
時間:2024-02-27 08:02來源:中國科學報 作者:倪思潔 闞宇軒
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日前，記者從中國科學院理化技術研究所獲悉，該研究所光化學轉換與合成研究中心研究員陳勇團隊，提出了一種海水制氫的新策略——利用電化學重整廢棄的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料，從海水中提取出氫氣。該研究為廢棄塑料和海洋資源的利用以及綠色氫能生產提供了新思路，有望為解決全球能源危機和環境污染問題作出貢獻。近日，成果發表于《先進能源材料》。
氫氣因其熱值高、清潔、可再生等優點，被譽為21世紀解決能源危機的“終極能源”，其生產也受到廣泛關注。相較于以化石能源為基礎的傳統制氫方式，海水電解是一種不消耗淡水資源的制氫方法，被視為未來通向“綠氫經濟”的最佳途徑之一。然而，海水電解制氫的高成本和海水腐蝕帶來的催化劑失活等原因一直制約著該方向的發展。
與此同時，小到吸管、大到汽車，塑料制品已廣泛融入人類生活，其中，PET塑料是人們日常生活中最常接觸到的一種塑料。
在該研究中，研究團隊設計出一種名為“鈀-四氧化二鈷銅”的復合電催化劑，成功破解了電解水制氫降本增效的難題。這種催化劑不僅可以高選擇性地將廢棄PET塑料轉化為高附加值的乙醇酸，還能有效提升海水制氫效率并降低成本。
研究團隊發現，增強催化劑表面的氫氧根離子物種吸附，不僅可以提高催化劑活性，還能在催化劑表面形成一層陰離子層，有效排斥海水中的氯離子，從而提高催化劑的穩定性。
論文顯示，在模擬海水環境中，該體系在1.6安培的電流下，穩定運行時長超100小時，顯示出較高的實用性和穩定性。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/aenm.202304065
(責任編輯：子蕊)
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