耐腐蝕新方法解決海水制氫難題

據物理學家組織網18日報道，美國研究人員在最新一期美國《國家科學院院刊》上撰文指出，他們設計了一種利用太陽能、電極和海水製造氫燃料的新方法，新模型可工作1000小時以上，有望應用於多個領域。

該研究主要作者、斯坦福大學化學教授戴宏傑（音譯）說，氫是一種極富吸引力的燃料，氫燃燒只生成水，不釋放二氧化碳，因此有望緩解日益惡化的氣候變化問題。

現有水解制氫方法依賴高度純凈的水，因為海水中帶負電荷的氯化物會腐蝕陽極，縮短設備的使用壽命。而高純水是一種寶貴的資源，且生產成本高。

戴宏傑團隊研究發現，如果在陽極塗上富含負電荷的塗層，塗層會排斥氯化物並減緩下層金屬的腐蝕速度。

在新方法中，他們將鎳—鐵氫氧化物層疊在硫化鎳上，硫化鎳包裹有鎳泡沫芯。鎳泡沫充當導體，輸送電流；而鎳—鐵氫氧化物引發電解，將水分離成氧氣和氫氣。在電解過程中，硫化鎳演化成帶負電的塗層，而這一層會排斥氯化物，防止其與核心金屬接觸，減慢腐蝕速度。

該論文共同作者米歇爾·肯尼表示，如果沒有帶負電的塗層，陽極只能在海水中工作約12小時；但在塗層保護下，它可工作1000小時以上。

此外，以前分解海水製造氫燃料必須在低電流下運行，因為在電流較高時，會發生腐蝕現象，但新模型能在10倍電力下運行，這有助於它更快速地從海水中產生氫氣。

團隊成員還設計出了一台太陽能演示器，由於沒有被鹽腐蝕的風險，新裝置分解海水制氫可與現有純水制氫技術相媲美。

戴宏傑表示，新方法將為氫燃料的廣泛使用打開方便之門。而且，由於該過程還產生氧氣，潛水員或潛艇可將該裝置帶入海下製造氧氣。

總編輯圈點

我們熟悉的水分解製取氫氧工藝，都用純水，沒聽說用海水的。學過化學的都知道，金屬泡在海水裡，都沒有好下場。新工藝的發明，打開了我們的思路。將來不僅海邊用它制氫，鹽鹼地和羅布泊都可能受益。火星上有高濃度的滷水，也更容易被人類所用了。

（來源：科技日報）

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