物理科技生物学-PHYICA

新技术将蛋壳转化成丝袜熟巨大的纳米多孔石墨烯和纯氢气

纳米技术 2022-01-08 23:58:20

由蔚山国家科学技术研究所的许若贤教授撰写 信用:研究海洋 最近的一项研究,隶属于UNIST,揭示了一种将废弃蛋壳转化为氢气的新方法,这是一种创新的未来替代能源

这种新方法用作将醇转化为氢的催化剂,用于在反应后在壳层上合成石墨烯

这种生产高附加值石墨烯和纯氢的技术,同时回收食物垃圾是一种“一石三鸟”的方法

" 这项工作由中山大学能源与化学工程学院的钟-贝奥姆·贝克教授和他的研究团队领导,介绍了选择性催化反应的基本机理,并提出了一种新的环境友好方法,用于将醇类有效地转化为有价值的产品(石墨烯和H2)

在这项研究中,该团队用碳酸钙(CaCO3)生产氧化钙(CaO),碳酸钙是蛋壳的主要成分,并发现这可以用作生产氢气和石墨烯的催化剂

使用氧化钙作为催化剂使得反应在比常规催化剂更低的温度下进行,并产生无需任何分离过程即可使用的氢气

在反应过程中,一层薄薄的碳沉积在氧化钙上,形成石墨烯,通过简单的处理就可以很容易地剥离

氢可以从含有氢的材料中获得,这些材料包括H2O、氯化萘+2和氯化萘+1OH

此时,需要化学反应,并且每个反应都需要合适的催化剂

氧化钙在乙醇制氢过程中表现出优异的催化性能

" 上图是废弃的蛋壳(左)和石墨烯(右)

信用:UNIST 酒精是通过植物和微生物发酵获得的,因此它是一种生态友好的能源,可以在未来继续大规模生产。

由于醇的成分是氢、碳、氧,它可以转化成其他有用的形式

已经有超过700℃的高温被用来将蒸汽转化为氢和碳基材料

然而,除了氢气之外,在700℃或更高的高温下会产生副产物,例如甲烷、一氧化碳和乙烯

因此,有必要仅从产生的气体中选择氢气,并且氢气生产单价也增加

贝克教授解决了使用酒精作为催化剂制氢的缺点

通过使用由蛋壳制成的氧化钙将反应温度降低到500℃

结果,产生的气体的99%是氢气,并且当用酸除去催化剂时,BNPGr以备用状态产生

贝克教授说:“氧化钙是一种廉价的材料,而且对环境友好,因为它可以由回收的蛋壳制成。”

“氢和石墨烯都是经济的,因为它们无需任何分离过程就可以使用

" 医生

作为第一作者,领导了这项研究的高从自助餐厅收集蛋壳开始了这项研究

他还加热蛋壳产生氧化钙,并将其用作酒精蒸汽转化反应的催化剂

此外,他还解决了酒精转化为氢气和石墨烯的原理,以及氧化钙在这一过程中的作用

“使用氧化钙对酒精进行蒸汽转化的方法将对商业环境产生同样的影响,因为在商业环境中,反应会以更大的规模进行。”

汉族

“我们希望这项研究的结果将帮助我们回收生物资源,包括乙醇

"

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