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瑞典成功研发一种新型木质素燃料电池

时间:2021-09-12    来源:鸭脖体育app    人气:

本文摘要:近日,瑞典林雪平大学研究人员利用树木中木质素作为原料,顺利研发一种新型燃料电池。与以甲醇、乙醇等小分子为燃料的电池有所不同,此过程不产生二氧化碳,不仅原料绿色环保,而且产物构建了碳的零排放。木质素(lignin)为植物和藻类最重要结构材料,在树皮或是木材中由为少见,为造纸厂副产物之一,而瑞典林雪坪大学(LiU)有机电子研究室以此材料研发燃料电池,打造出低价环保绿色燃料技术。

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近日,瑞典林雪平大学研究人员利用树木中木质素作为原料,顺利研发一种新型燃料电池。与以甲醇、乙醇等小分子为燃料的电池有所不同,此过程不产生二氧化碳,不仅原料绿色环保,而且产物构建了碳的零排放。木质素(lignin)为植物和藻类最重要结构材料,在树皮或是木材中由为少见,为造纸厂副产物之一,而瑞典林雪坪大学(LiU)有机电子研究室以此材料研发燃料电池,打造出低价环保绿色燃料技术。

当今燃料电池大多以补足氢气居多,但地球上96%氢都是来自于化石燃料,在生产过程中并没超过100%无碳能源。乙醇基和甲醇基等燃料电池也不会产生二氧化碳,其电极堪称由便宜又较少的铂做成。而木质素是少见生物聚合物,树木大约25%为木质素,用来让纤维素纤维密切挤满使木材更加牢固,在纸浆化学生产中,由于纤维素是纸张的理想材料,为了让两者分离出来,木质素不会沉淀在硫酸盐或亚硫酸盐制法中,为造纸厂的副产物之一,因此木质素是个更加低廉且更容易获得的材料。

木质素由大量碳氢化合物链构成,不会在工业生产分解成苯二酚(benzenediols),其中苯二酚异变体儿茶酚(catechol)则占到木质素7%。LiU有机能源材料研究XavierCrispin教授找到该分子为电池优良燃料。不过苯二酚是芳香族分子(aromaticmolecules),不合适用金属当作苯二酚燃料电池电极,不然反应不会过分简单。

因此研究员转用少见的导电聚合物PEDOT:PSS当成电极,该聚合物可同时当成电极和质子导体。Crispin回应,对于儿茶酚等苯二酚反应来说,PEDOT:PSS是理想催化剂,燃料也能被转化成为电,更加会构成二氧化碳。

Crispin认为,人们使用乙醇等燃料时,一般来说不会声称其对气候与环境影响并不大,因为二氧化碳是循环一部分,获得是可利用二氧化碳再行生产乙醇。然而现在团队已研发能生产电力、又会废气任何二氧化碳的技术,可说是既低廉又环保。研究也认为,新的燃料电池产生的电力与甲醇恩、乙醇恩燃料电池完全相同。Crispin回应,已有效地从木质素生产儿茶酚,不过团队未来仍必须改良和最佳化电池性能。

该研究已公布在《AdvancedSustainableSystems》。


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