सस्ता हाइड्रोजन उत्पादन

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सस्ता हाइड्रोजन उत्पादन

साभार: अंगवंडे केमी

अक्षय ऊर्जा द्वारा संचालित इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजन उत्पादन को वैश्विक जलवायु और ऊर्जा समस्याओं में सुधार के पर्यावरण के अनुकूल साधन के रूप में देखा जाता है। पत्रिका में अंगवंडे केमी, एक शोध दल ने अब इलेक्ट्रोड के लिए एक उपन्यास और सस्ती सामग्री जारी की है जो अत्यधिक कुशल, ऊर्जा-कुशल हाइड्रोजन उत्पादन प्रदान कर सकती है: झरझरा, फॉस्फोराइलेटेड शंकु2एस।4 जर्दी-खोल नैनोस्फीयर।


हाइड्रोइलेक्ट्रिक अपघटन-विश्लेषण की हाइड्रोजन और ऑक्सीजन दोनों विकासवादी प्रतिक्रियाएं दुर्भाग्य से धीमी हैं और इसके लिए बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है। उत्प्रेरक रूप से प्रभावी इलेक्ट्रोड, विशेष रूप से कीमती धातुओं पर आधारित, विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं को तेज कर सकते हैं और उनकी ऊर्जा दक्षता में सुधार कर सकते हैं। हालांकि, उनका व्यापक उपयोग उच्च लागत, सीमित बहुतायत और कम स्थिरता से बाधित है। प्रचुर मात्रा में, सस्ती धातुओं पर आधारित विकल्प आमतौर पर दोनों आधी प्रतिक्रियाओं के लिए संतोषजनक रूप से काम नहीं करते हैं।

जुआन गाओ (हेनान नॉर्मल यूनिवर्सिटी, चीन) और जिओंग वेन (डेविड) लू (नानयांग टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी, सिंगापुर) के नेतृत्व में टीम ने अब कोबाल्ट (सह) और निकल पर आधारित एक उपन्यास, सस्ती, बहु-कार्यात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री विकसित की है। (नी)। कुशल इलेक्ट्रोकैटलिटिक हाइड्रोजन उत्पादन। सामग्री बनाने के लिए, कोबाल्ट-निकल-ग्लिसराइट से बने नैनोस्फीयर को संयुक्त हाइड्रोथर्मल सल्फाइडेशन और गैस-चरण फॉस्फोराइलेशन के अधीन किया जाता है। यह फास्फोरस-डॉप्ड कोबाल्ट-निकल-सल्फाइड (पी-कोनी)2एस।4) यह एक छोटा गोला है जिसमें एक कॉम्पैक्ट कोर और बीच में एक जगह के साथ एक छिद्रपूर्ण खोल है – अंडे की जर्दी अंडे की सफेदी से घिरी होती है और इसलिए खोल को नहीं छूती है।

फास्फोरस डोपिंग से नीना की मात्रा बढ़ जाती है3+ के सापेक्ष2+ खोखले कणों और तेजी से चार्ज ट्रांसफर की अनुमति देता है, जिससे इलेक्ट्रोलाइटिक प्रतिक्रियाएं तेजी से चलती हैं। सामग्री का उपयोग एनोड या कैथोड के रूप में किया जा सकता है, और पानी का इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के उत्पादन में उच्च गतिविधि और स्थिरता दिखाता है।

इलेक्ट्रोलिसिस-विश्लेषण सेल के समग्र वोल्टेज को कम करने के लिए, हाइब्रिड इलेक्ट्रोलिसिस की अवधारणाओं पर भी शोध किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन के उत्पादन के साथ संयोजन के बजाय, हाइड्रोजन का उत्पादन यूरिया के ऑक्सीकरण के साथ जुड़ सकता है, जिसके लिए काफी कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यूरिया के स्रोतों में औद्योगिक संश्लेषण के साथ-साथ सैनिटरी सीवेज अपशिष्ट प्रवाह शामिल हो सकते हैं। इस अर्ध-प्रतिक्रिया के लिए नए नैनोकण भी बहुत उपयोगी हैं।

पानी और यूरिया इलेक्ट्रोलिसिस दोनों के लिए अपेक्षाकृत कम सेल वोल्टेज (१.५४४ वी या १.४०२ वी, १० एमए सेमी, क्रमशः) की आवश्यकता होती है।-2 100 घंटे से अधिक)। ये नए द्विधात्वीय जर्दी-खोल कण सबसे प्रसिद्ध निकल-सल्फाइड- और कीमती-धातु आधारित इलेक्ट्रोकैटलिस्ट्स से भी बेहतर हैं। वे इलेक्ट्रोकेमिकल हाइड्रोजन उत्पादन के साथ-साथ यूरिया युक्त अपशिष्ट जल उपचार के लिए एक आशाजनक दृष्टिकोण प्रदान करते हैं।


साधारण निकल के साथ हाइड्रोजन ऊर्जा उत्पन्न करना


और जानकारी:
जू फेंग लू एट अल, पानी और यूरिया के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उच्च कुशल हाइड्रोजन उत्पादन के लिए फॉस्फोराइज्ड कोनी 2S4 जर्दी-शैल क्षेत्र, अंजेवंडे केमी अंतर्राष्ट्रीय संस्करण (२०२१)। डीओआई: 10.1002 / एनी.202108563

गुणों का वर्ण – पत्र: सस्ता हाइड्रोजन उत्पादन (२०२१, १० सितंबर) १० सितंबर, २०२१ को https://phys.org/news/2021-09-cheaper-hydrogen-production.html से लिया गया

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