Tin tức
Tin quốc tế
vị trí của bạn:Tin tức > xã hội > Biến chất thải thành kho báu: kim loại thải trở thành chất xúc tác sản xuất hydro
Biến chất thải thành kho báu: kim loại thải trở thành chất xúc tác sản xuất hydro
ngày phát hành:2024-05-31 15:24    Số lần nhấp chuột:132
{1[The Epoch Times, ngày 02 tháng 5 năm 2024] (Wu Ruichang, phóng viên Ban đặc biệt của Epoch Times, tổng hợp và báo cáo) Khi nhu cầu của người dân về AI, xe điện, chip, v.v. tăng lên, mức tiêu thụ năng lượng cũng tăng theo. Vì vậy, tăng năng lượng và giảm ô nhiễm đã trở thành một trong những chủ đề chính hiện nay. Một trường đại học ở Anh đã tiến hành nghiên cứu chuyển đổi chất thải kim loại công nghiệp thành chất tăng cường xúc tác nhằm đạt được mục đích giảm chi phí sản xuất hydro và tái sử dụng chất thải.

BẮN CÁ

Hydro là nguyên liệu thô thường được sử dụng trong các nhà máy hóa dầu. Nó cũng có thể được sản xuất thành vật tư hóa học công nghiệp như urê và amoniac dùng trong nông nghiệp. Đồng thời, hydro cũng là loại nhiên liệu phổ biến và có tiềm năng trở thành chất mang năng lượng được sử dụng phổ biến, có thể cung cấp năng lượng cho các phương tiện giao thông, vì khi đốt cháy hydro, nó tạo thành hơi nước không độc hại và vô hại cùng với oxy trong không khí.

Tuy nhiên, việc sản xuất hydro phụ thuộc rất nhiều vào điện, nước và chất xúc tác. Hầu hết các chất xúc tác được sử dụng trong sản xuất hydro là kim loại quý bạch kim (Pt) và coban (Co). Tuy nhiên, với những xung đột địa chính trị, điểm đóng băng dần dần của quan hệ giữa Hoa Kỳ và Trung Quốc cũng như sự xuất hiện của lạm phát và các vấn đề khác. Giá các kim loại quý như vàng, bạc và bạch kim có xu hướng tăng cao khiến ngành sản xuất hydro phải đối mặt với những thách thức mới và phải tìm cách giảm sử dụng kim loại quý hoặc tăng cường sản xuất hydro.

Lần này, khi các nhà nghiên cứu từ Trường Hóa học và Trường Kỹ thuật thuộc Đại học Nottingham ở Anh đang tìm kiếm chất xúc tác tốt để sản xuất hydro, họ bất ngờ phát hiện ra rằng các mảnh kim loại được cắt ra từ ngành công nghiệp chế biến không chỉ có thể phục vụ như một chất kết dính tốt cho chất xúc tác, nhưng nó cũng có thể làm giảm hiệu quả việc sử dụng kim loại quý và giúp giảm chi phí sản xuất hydro. Nghiên cứu được công bố vào ngày 16 tháng 4 trên Tạp chí Hóa học Vật liệu của Hiệp hội Hóa học Hoàng gia.

Do quá trình tiện, phay, khoan và gia công cơ học khác theo hình xoắn ốc toàn cầu khi cắt hợp kim nhôm-magie, thép không gỉ, titan (Ti), niken (Ni) và các hợp kim khác, một lượng lớn phế liệu kim loại có giá trị thấp sẽ được tạo ra, nhưng hầu hết những chất thải này Thay vì được tái chế và tái sử dụng một cách hiệu quả, chúng lại được chất thành đống hoặc thải bỏ với số lượng lớn. Nguyên nhân chính là do lợi ích kinh tế của việc tái chế thấp.

Mặc dù một số phế liệu kim loại hiện được sử dụng làm chất thay thế cho bột trong sản xuất bồi đắp bằng laze hoặc làm nguyên liệu cho bột kim loại (thiêu kết ở trạng thái rắn), nhưng vẫn còn những đống phế liệu kim loại khổng lồ. Ngoài ra, trước đây chưa có ai nghĩ đến việc sử dụng những thứ này làm chất xúc tác.

Đại học Nottingham chủ yếu tiến hành các thí nghiệm sử dụng chip kim loại quay theo đường xoắn ốc. Bởi vì sau khi kim loại được tiện, bề mặt của nó sẽ hình thành nhiều rãnh và chỗ lồi lõm với kích thước 10-50 nanomet (nm), giúp kim loại tạo thành diện tích bề mặt tuyệt vời, có lợi cho việc hấp phụ và ổn định dung dịch xúc tác.

Các nhà nghiên cứu đã ngâm mảnh kim loại titan và niken này trong dung dịch chứa bạch kim (Pt) và coban (Co) để tạo ra các mẫu Pt-Ti và Co-Ni trên các rãnh và phần nhô ra nano. Toàn bộ quá trình hấp phụ không cần thêm dung môi hoặc các rãnh. thuốc thử để hấp phụ bạch kim hoặc coban vào kim loại titan và niken.

Các thí nghiệm cho thấy chỉ 28 microgam bạch kim trên mỗi cm vuông phế liệu kim loại titan có thể tạo ra hydro dễ cháy, bằng 1/10 lượng chất xúc tác thương mại. Thông thường, chỉ 30 microgam coban trên mỗi cm vuông phoi kim loại niken có thể tạo ra oxy hỗ trợ quá trình đốt cháy (O2). Hiệu suất Faradaic (hiệu suất chuyển đổi năng lượng) của cả hai đều đạt mức đáng kinh ngạc 100%, có giá trị thương mại lớn.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn đánh giá chip kim loại để cắt titan trần (Ti), thép không gỉ (SST) và niken (Ni), có và không thêm vật liệu bạch kim và coban. Kết quả của họ cho phản ứng tiến hóa hydro (HER). và phản ứng tiến hóa oxy (OER).

Kết quả cho thấy phản ứng tiến hóa oxy (OER) và phản ứng tiến hóa hydro (HER) của kim loại sau khi "thêm" bạch kim và coban cao hơn so với phản ứng không "thêm" và hiệu suất cao hơn nhiều so với ban đầu. Họ cũng phát hiện ra rằng hoạt động cắt kim loại titan và niken ban đầu “không cần thêm” bạch kim đã tăng 60 lần sau khi thêm bạch kim, trong khi hoạt động cắt thép không gỉ tăng gấp 4 lần sau khi thêm bạch kim.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng tiến hành thử nghiệm độ bền lâu dài trên những kim loại này khi được bổ sung thêm bạch kim. Kết quả là cả hai điện cực phoi titan và niken đều cho thấy độ ổn định đáng kể và dòng điện của cả hai điện cực hầu như không giảm, trong khi phoi thép không gỉ cho thấy dòng điện giảm 15%.

Những thí nghiệm này chứng minh rằng thiết bị có thể tăng công suất và hiệu suất sản xuất oxy và hydro miễn là thêm đúng lượng bạch kim hoặc coban thích hợp. Nếu quá trình này được đưa vào thực tế, nó sẽ giúp giải quyết vấn đề kim loại thải do ngành công nghiệp hiện đại tạo ra và việc sản xuất hydro tốn kém.

现在,日本九州大学的仓持结(Yui Kuramochi)和电气通信大学的田岛裕康(Hiroyasu Tajima)已经证明,即使只测量单个变量,海森堡不确定性原理的某个版本也可以适用。

BẮN CÁ

公共WiFi无需密码便可加入,个人信息可能会暴露给黑客和网络犯罪分子。这就是为什么应该避免使用可疑的公共WiFi,转而而使用iPhone的热点。热点是一项功能,可让笔记本电脑或平板电脑等电子设备共享iPhone的蜂窝数据服务。

通过分析卫星图像,JPL的马修·戈隆贝克 (Matthew Golombek)及其同事估计了撞击引发的陨石坑数量,并得出结论:科林托有1.3至30亿个“次级陨石坑”,每个陨石坑直径至少为33英尺。

曾经有一段时间,科学家们相信宇宙是静态的,但随着爱因斯坦广义相对论的出现,这种情况发生了变化。亚历山大·弗里德曼(Alexander Friedmann)于1922年发表了一组方程,表明宇宙实际上可能正在膨胀,乔治·勒梅特(Georges Lemaitre)后来进行了独立推导,得出了相同的结论。埃德温·哈勃(Edwin Hubble)于1929年用观测数据证实了这一膨胀。此前,爱因斯坦一直试图通过添加一个宇宙学常数来修改广义相对论,以便从他的理论中得到一个静态的宇宙。据传,哈勃新理论出现后,爱因斯坦曾说,他试图引入宇宙常数而保持静态宇宙的努力是一生最大的错误。

TMTG周一(3月25日)与“数字世界收购公司”(Digital World Acquisition Corp.,缩写为DWAC)合并,DWAC的股价当天上涨35%。

4月8日的超级日全食是美国自2017年8月21日以来首次可见的日全食。不过,今年美国大日食的月球阴影更大,因为月球离地球更近。

Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Jesum Alves Fernandes từ Trường Hóa học thuộc Đại học Nottingham, nói với phòng tin tức của trường: “Ngành công nghiệp của Vương quốc Anh tạo ra hàng triệu tấn chất thải kim loại mỗi năm khi chúng tôi kiểm tra chúng. qua kính hiển vi điện tử quét, chúng tôi rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng các con chip bằng thép không gỉ, hợp kim titan hoặc niken có vẻ nhẵn bóng lại chứa nhiều rãnh và phần nhô ra rộng hàng chục nanomet.”

Madasamy Thangamuthu, nhà nghiên cứu chịu trách nhiệm phân tích cấu trúc và hoạt tính xúc tác điện của vật liệu mới, cho biết: "So với các chất xúc tác thương mại tiên tiến nhất, chúng tôi chỉ tiêu tốn 1/10 lượng nước và điện cực. Sử dụng một lượng nhỏ kim loại quý và kim loại phế thải, một máy điện phân quy mô phòng thí nghiệm có thể được tạo ra để sản xuất hydro với hiệu suất hoạt động tổng thể là 100%.”

Nhóm hiện đang hợp tác với AqSorption Ltd để mở rộng quy mô công nghệ. Andrei Khlobystov, giáo sư tại học viện, cho biết: “Chúng tôi sử dụng phế liệu kim loại từ ngành hàng không vũ trụ và một lượng nhỏ kim loại quý để sản xuất hydro. Toàn bộ quá trình này rất hữu ích cho ngành hàng không vũ trụ. Tái chế và tái sử dụng phế liệu kim loại”◇.

.

Biên tập viên: Lian Shuhua



Trước:Lá vàng dày một nguyên tử thể hiện các tính chất khác nhau và mở rộng các lĩnh vực ứng dụng
Kế tiếp:Mỹ cấm Huawei, ZTE chứng nhận thiết bị không dây

Liên kết: