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國際竹藤中心科學顧問委員會委員、美國林產品實驗室蔡智勇博士開發出新型高效太陽能製氫技術

來源:竹藤生物質新材料研究中心 作者:劉誌佳 發布時間:2014年08月05日 閱讀: 字體:【】 【
    據《科技日報》2014年7月28日報道,受樹木光合作用啟發,美開發出新型高效太陽能製氫技術。該技術的主要研發者之一—美國林產品實驗室蔡智勇博士,係國際竹藤中心科學顧問委員會委員。2010年,竹藤中心主任江澤慧教授在參加美國農業部林務局林產品實驗室百年慶典期間,與其簽署了雙邊合作備忘錄。在2010-2014年期間,竹藤中心先後派遣5位青年訪問學者到美國林產品實驗室蔡智勇博士研究團隊開展科學研究,取得了豐碩的科研成果。同時,蔡智勇博士也多次受邀訪問竹藤中心,開展科研合作。

    蔡智勇博士等開發出的新型高效太陽能製氫技術,模仿了樹木的能量轉換過程,水解氫氣的效率比傳統技術高兩倍以上,且能十分方便地安裝在湖泊、海洋和陸地上,為氫燃料的製備提供了一個新的選擇。這一“樹形”設備的頂部是由纖維素製成的麵板和用二氧化鈦介孔材料製成的催化劑塗層,它們能最大限度地獲取陽光並增加水與催化劑接觸的麵積;而在這顆“樹”的底部,則是由納米碳纖維(CNFs)組成的龐大“根係”,這些納米碳纖維製成的根係組織能夠將水分運輸到頂部的催化劑“葉子”上,在那裏,水會被分解成氫氣和氧氣。整個過程與樹木的光合作用極為相似。

    該技術的另一主要發明者、美國威斯康星大學麥迪遜分校材料科學與工程係助理教授王旭東說,通常,水解製氫所使用的催化劑呈粉末狀。不久前,人們開始使用納米線作為催化劑。而他們則第一個采用了基於納米碳纖維材料的催化劑塗層技術,該技術與傳統技術相比還具有極為優異的親水性能。“在地麵上放置一個盛水的容器就能通過該技術獲取氫燃料,如果能將這種裝置架設到湖泊或是海洋上將會更為便利。該技術有望最大限度地消除水麵環境的局限性,最大限度地提高太陽能的轉化效率。以這種技術建立的製氫工廠既能建立在陸地上,也能建在水體上。”

    目前,美國林產品實驗室正在為該技術申請專利。