Далайн ус нь дэлхий дээрх хамгийн элбэг нөөцийн нэг бөгөөд устөрөгчийн эх үүсвэр болох цэвэр эрчим хүчний эх үүсвэр болохын зэрэгцээ хуурай уур амьсгалтай үед ундны усны аль алиныг нь амлаж байна. Хэдийгээр цэнгэг уснаас устөрөгч гаргаж авах чадвартай ус хуваах технологи илүү үр дүнтэй болсон ч далайн ус сорилттой хэвээр байна.

Хьюстоны Их Сургуулийн судлаачид хүчилтөрөгчийн хувьслын урвалын шинэ катализаторын чухал нээлтийг устөрөгчийн хувьслын урвалын катализатортой хослуулснаар үйлдвэрлэлийн хэрэгцээг хангах чадвартай гүйдлийн нягтралд хүрч, далайн усны электролизийг эхлүүлэхийн тулд харьцангуй бага хүчдэл шаардагддаг.

Үнэгүй үнэт металлын нитридээс бүрдсэн уг төхөөрөмж нь далайн уснаас устөрөгч эсвэл ундны аюулгүй усыг хямдхан гаргаж авах оролдлогыг хязгаарлаж байсан олон саад бэрхшээлийг даван туулж чадсан гэж судлаачид хэлж байна. Энэхүү ажлыг "Байгалийн харилцаа холбоо"-д тайлбарласан болно.

АНУ-ын Техасын хэт дамжуулалтын төвийн захирал, уг нийтлэлийн зохиогч Жифэн Рэн хэлэхдээ, натри, хлор, кальцийн ионуудыг чөлөөлөхгүйгээр устөрөгчийг гаргаж авахын тулд далайн усыг үр дүнтэй хувааж чадах катализатор дутагдалтай байгаа нь томоохон саад тотгор болж байна. суларсан далайн усны бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь катализатор дээр тогтож, идэвхгүй болгодог. Хлорын ионууд нь ялангуяа асуудалтай байдаг, учир нь хлор нь устөрөгчийг чөлөөлөхөд шаардагдахаас арай өндөр хүчдэл шаарддаг.

Судлаачид катализаторыг Техасын эргээс холгүй орших Галвестон булангаас татсан далайн усаар туршжээ. UH-ийн физикийн тэнхимийн профессор Андерсон Рэн хэлэхдээ, энэ нь бохир устай ажиллах бөгөөд уснаас устөрөгчийн өөр эх үүсвэрийг бий болгож, өндөр өртөгтэй цэвэрлэхгүйгээр ашиглах боломжгүй юм.

"Ихэнх хүмүүс цэвэр цэнгэг усыг ус хуваах замаар устөрөгч үйлдвэрлэхэд ашигладаг" гэж тэр хэлэв. "Гэхдээ цэвэр цэнгэг усны хүртээмж хязгаарлагдмал."

Судлаачид тулгамдсан асуудлуудыг шийдвэрлэхийн тулд сүвэрхэг никель хөөсөнцөр дээр ник-төмөр-нитридын нэгдэл болон ник-молибден-нитридын нано хэсгүүдээс бүрдсэн нано бөөмс бүхий шилжилтийн металл-нитридыг ашиглан гурван хэмжээст үндсэн бүрхүүлийн хүчилтөрөгчийн хувьслын урвалын катализаторыг зохион бүтээж, нэгтгэсэн.

Нэгдүгээр зохиолч, UH-ийн докторын дараах судлаач, Төв Хятадын Багшийн Их Сургуулийн харьяа Луо Юй хэлэхдээ, шинэ хүчилтөрөгчийн хувьслын урвалын катализатор нь никель-молибден-нитридын наноодуудын устөрөгчийн хувьслын урвалын катализатортой хослуулсан.

Катализаторыг хоёр электродын шүлтлэг электролизерт нэгтгэсэн бөгөөд энэ нь дулааны цахилгаан төхөөрөмж эсвэл АА батерейгаар дамжуулан хаягдал дулаанаар тэжээгддэг.

Нэг квадрат сантиметр тутамд 100 миллиампер гүйдлийн нягт (гүйдлийн нягтын хэмжүүр буюу мА см-2) үүсгэхэд шаардагдах эсийн хүчдэл нь 1.564 В-оос 1.581 В хооронд хэлбэлздэг.

Хүчдэл нь маш чухал гэж Ю хэлэхдээ, устөрөгч үйлдвэрлэхэд дор хаяж 1.23 В хүчдэл шаардлагатай бол хлор нь 1.73 В хүчдэлд үүсдэг бөгөөд энэ нь төхөөрөмж нь хүчдэлтэй гүйдлийн нягтыг мэдэгдэхүйц түвшинд гаргах чадвартай байх ёстой гэсэн үг юм. хоёр түвшний хооронд.

Рэн, Ю нараас гадна судлаачид Чин Жу, Шаовэй Сүн, Брайан МакЭлхенный, Дэжи Ван, Чунжэн Ву, Жаожун Чин, Жимин Бао, Шуо Чен зэрэг ӨХ; болон Төв Хятадын Багшийн Их Сургуулийн Ин Ю.

Шинжлэх ухааны хамгийн сүүлийн үеийн мэдээг ScienceDaily-ийн өдөр бүр болон долоо хоног бүр шинэчлэгддэг үнэгүй цахим шуудангийн товхимолоор аваарай. Эсвэл цаг тутам шинэчлэгдсэн мэдээний сувгийг RSS уншигч төхөөрөмж дээрээ үзэх боломжтой:

ScienceDaily-ийн талаар юу гэж бодож байгаагаа бидэнд хэлээрэй - бид эерэг болон сөрөг сэтгэгдлийг хүлээн авна. Сайтыг ашиглахад ямар нэгэн асуудал байна уу? Асуулт?