Katalis baru menghasilkan bahan bakar hidrogen dengan membersihkan air limbah

Hidrogen adalah sumber energi bebas polusi saat diekstraksi dari air oleh sinar matahari, bukan bahan bakar fosil. Tetapi strategi saat ini untuk “memecah” atau memecah molekul air dengan katalis dan cahaya membutuhkan pengenalan bahan kimia tambahan untuk mempercepat prosesnya. Sekarang, peneliti melaporkannya ACS ES&T Engineering mereka telah mengembangkan katalisator yang menghancurkan obat-obatan dan senyawa lain yang sudah ada dalam air limbah untuk menghasilkan bahan bakar hidrogen, menghilangkan polutan sekaligus menghasilkan sesuatu yang bermanfaat.

Memanfaatkan energi matahari untuk memecah air untuk menghasilkan hidrogen adalah sumber daya terbarukan yang menjanjikan, tetapi prosesnya lambat bahkan ketika katalis digunakan untuk mempercepatnya. Dalam beberapa kasus, alkohol atau gula ditambahkan untuk meningkatkan laju produksi hidrogen, tetapi bahan kimia ini dihancurkan saat hidrogen dihasilkan, yang berarti pendekatan tersebut tidak dapat diperbarui.

Dalam strategi independen, para peneliti telah mencoba menggunakan polutan dalam air limbah untuk meningkatkan produksi bahan bakar hidrogen. Meskipun katalis berbasis titanium bekerja baik untuk menghilangkan polutan dan menghasilkan hidrogen, efisiensinya lebih rendah dari yang diharapkan pada kedua tahap karena lokasi reaksi yang ditumpangkan. Salah satu cara untuk mengurangi gangguan ini adalah dengan menghasilkan katalis dengan menggabungkan logam konduktif yang berbeda, sehingga membuat situs terpisah di mana reaksi terjadi. Jadi Chuanhao Li dan rekan-rekannya ingin menggabungkan oksida kobalt dan titanium dioksida untuk membuat katalis fungsi ganda yang akan memecah obat-obatan biasa dalam air limbah, sekaligus mengubah air menjadi hidrogen dengan cara yang efisien.

Untuk membuat katalis, para peneliti melapisi kristal titanium dioksida skala besar dengan lapisan tipis oksida kobalt. Pengujian awal menunjukkan bahwa bahan ini tidak menghasilkan banyak hidrogen, sehingga pada langkah selanjutnya, tim mencapai katalis ganda ini dengan 1% berat nanopartikel platinum, katalis yang efisien namun mahal untuk menghasilkan hidrogen. Dengan adanya simulasi sinar matahari, katalis yang diimpregnasi platina mendegradasi dua antibiotik dan menghasilkan sejumlah besar hidrogen.

Terakhir, tim menguji produk mereka dengan air limbah nyata, air dari sungai di China, dan sampel air deionisasi. Di bawah sinar matahari simulasi, katalis merangsang produksi hidrogen di ketiga sampel. Jumlah hidrogen terbesar diperoleh dari sampel air limbah. Para peneliti mengatakan katalisnya bisa menjadi opsi pengolahan air limbah berkelanjutan yang menghasilkan bahan bakar hidrogen pada saat yang bersamaan.

Referensi: “Pemulihan energi hidrogen dari pengolahan fotokatalitik air yang terkontaminasi oleh obat-obatan menggunakan Co3HAI4 Dimodifikasi {001} / {101} -TiO2 Nanosheets “oleh Yaoyao Wu, Yuqiong Li, Hejing Hu, Guoshen Zeng dan Chuanhao Li, 17 Februari 2021, ACS ES&T Engineering.
DOI: 10.1021 / acsestengg.1c00003

Para penulis mengakui pendanaan dari National Natural Science Foundation of China, Proyek Perencanaan Sains dan Teknologi Provinsi Guangdong, Dana Penelitian Fundamental untuk Universitas Pusat Universitas Sun Yat-sen, dan Program Dana Penelitian Laboratorium Kunci Pengendalian dan Remediasi Lingkungan Provinsi Guangdong. Teknologi.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

36 galaksi kerdil secara bersamaan memiliki “baby boom” bintang baru

Penemuan tak terduga Rutgers menantang teori modern tentang bagaimana galaksi tumbuh, dan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang alam semesta. Penulis: Universitas Rutgers-New Brunswick Sungguh...

Banyak pasien dengan COVID-19 menghasilkan respons imun yang menyerang jaringan dan organ mereka sendiri.

Sebuah studi yang dipimpin oleh University of Birmingham, yang didanai oleh Konsorsium Imunologi Coronavirus Inggris, menemukan bahwa banyak pasien dengan COVID-19 menimbulkan respons kekebalan...

Sains mudah dibuat: apa itu neutrino steril?

Neutrino steril adalah jenis neutrino khusus yang telah diusulkan untuk menjelaskan beberapa hasil eksperimen yang tidak terduga, tetapi belum ditemukan secara pasti. Para...

Kekeringan jangka panjang mengambil alih AS bagian barat – Tanah dan tanaman berjatuhan

5 Juni 2021 Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda sebagian besar wilayah Amerika Serikat dari Pegunungan Rocky hingga Pantai Pasifik. Untuk tahun kedua berturut-turut, kekeringan melanda...

Energi matahari dan angin dapat meredakan konflik di sekitar bendungan Renaisans Ethiopia di timur laut Afrika

Megaplatinum terletak di Ethiopia, dekat perbatasan dengan Sudan. Ini adalah pembangkit listrik tenaga air terbesar di Afrika. Penulis: © Google Sebuah studi baru...

Newsletter

Subscribe to stay updated.