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塑料垃圾變廢為寶新突破：制成氫燃料電池曬下陽(yáng)光就能產(chǎn)生電能

時(shí)間:2019-12-12 17:23來(lái)源:cnBeta 作者:cnBeta

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目前人類面臨非常嚴(yán)峻的塑料垃圾問(wèn)題，而且這個(gè)問(wèn)題未來(lái)只會(huì)持續(xù)擴(kuò)大。為了讓這些塑料垃圾變廢為寶，來(lái)自新加坡南洋理工大學(xué)(NTU)的科研團(tuán)隊(duì)找到了新的突破口：將這些塑料垃圾變成一種化學(xué)物質(zhì)，將其暴露在陽(yáng)光下可在氫燃料電池中產(chǎn)生電能。

這項(xiàng)科學(xué)項(xiàng)目的關(guān)鍵突破口是一種新型光催化劑，該材料利用光能推動(dòng)化學(xué)反應(yīng)。為了尋找將塑料垃圾轉(zhuǎn)化為有用化學(xué)物質(zhì)的新方法，NTU科研團(tuán)隊(duì)嘗試了各種材料，最終找到了經(jīng)濟(jì)性高、具備生物相容性的金屬--釩。該金屬目前廣泛用于汽車、飛機(jī)上的鋼、鋁合金中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種金屬可以在塑料回收中扮演非常重要的角色。

通過(guò)將釩基催化劑添加到還有塑料垃圾的溶液中，加熱到85°C(185°F)并將其暴露在人造陽(yáng)光下，6天之后該團(tuán)隊(duì)能夠破壞塑料結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。而此前如果想要打破這些碳-碳雙鍵往往需要使用高溫，而現(xiàn)在科學(xué)家利用太陽(yáng)光找到了一條更綠色的前進(jìn)道路。

但這項(xiàng)科學(xué)研究不僅打破了這些碳-碳雙鍵，而且將這些塑料垃圾轉(zhuǎn)換為甲酸(formic acid)。這是一種天然抗菌劑，也是我們所知道的最簡(jiǎn)單的氫和二氧化碳的組合。這使其成為我們追求燃料電池汽車中液態(tài)氫載體的候選者之一。如果甲酸可以從塑料垃圾中獲取，那么原型設(shè)備預(yù)估每年可以產(chǎn)生7,000千瓦時(shí)的電力，這是完全零排放的。

相關(guān)論文發(fā)表在《Science Advances》上。

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