Çift Görevli Katalizör, Atık Suyu Temizlerken Hidrojen Yakıtı Üretir

Hidrojen, fosil yakıtlar yerine güneş ışığı kullanılarak sudan çıkarıldığında kirlilik içermeyen bir enerji kaynağıdır. Ancak su moleküllerini katalizörler ve ışıkla “bölmek” veya parçalamak için mevcut stratejiler, süreci hızlandırmak için kimyasal katkı maddelerinin kullanılmasını gerektirmektedir. Şimdi, ACS ES&T Engineering’de rapor veren araştırmacılar , atık suda halihazırda mevcut olan ilaçları ve diğer bileşikleri hidrojen yakıtı üretmek için yok eden, yararlı bir şey üretirken bir kirletici maddeden kurtulan bir katalizör geliştirdiler.İlan

Hidrojen yakıtı yapmak için suyu bölmek için güneşin enerjisinden yararlanmak ümit verici bir yenilenebilir kaynaktır, ancak onu hızlandırmak için katalizörler kullanıldığında bile yavaş bir süreçtir. Bazı durumlarda, hidrojen üretim oranını artırmak için alkoller veya şekerler eklenir, ancak bu kimyasallar hidrojen üretildikçe yok edilir, bu da yaklaşımın yenilenebilir olmadığı anlamına gelir. Ayrı bir stratejide, araştırmacılar hidrojen yakıtı üretimini artırmak için atık suda kirletici maddeler kullanmayı denediler. Titanyum bazlı katalizörler hem kirletici maddeleri gidermek hem de hidrojen üretmek için çalışırken, üst üste binen reaksiyon bölgeleri nedeniyle her iki adımda da beklenenden daha düşüktü. Bu tür parazitleri azaltmanın bir yolu, farklı iletken metalleri bir araya getirerek, böylece reaksiyonların oluşması için ayrı yerler yaratarak katalizörler yapmaktır. Yani,

Katalizörü yapmak için, araştırmacılar nano ölçekli titanyum dioksit kristallerini ince bir kobalt oksit tabakasıyla kapladılar. İlk testler, bu malzemenin fazla hidrojen üretmediğini gösterdi, bu nedenle bir sonraki adım olarak ekip, bu ikili katalizöre ağırlıkça% 1 platin nanopartikül ekledi – hidrojen üretmek için verimli ama pahalı bir katalizör. Simüle edilmiş güneş ışığının varlığında, platin emdirilmiş katalizör iki antibiyotiği bozdu ve önemli miktarlarda hidrojen üretti. Son olarak ekip, ürünlerini gerçek atık su, Çin’deki bir nehirden gelen su ve deiyonize su numuneleri üzerinde test etti. Simüle edilmiş güneş ışığı altında, katalizör her üç örnekte de hidrojen üretimini teşvik etti. Atık su numunesinden en büyük miktarda hidrojen elde edildi.