新型氢燃料净化膜为更绿色的未来铺平道路

由于多种原因，氢被誉为“未来的燃料”。首先，与常规使用的烃相比，氢具有更高的能量产率。第二，商业化使用仅产生水作为副产物的氢燃料，将通过减少对易燃和污染化石燃料的使用来缓解即将到来的全球变暖危机。因此，正在进行的研究一直集中在生产氢燃料的有效和环境友好的方式上。

通过光电化学(PEC)水分解反应生产太阳能氢，由于其具有高转化效率，低运行温度和成本效益的潜力，是一种有吸引力的“绿色”氢燃料生产方法。然而，事实证明，在不同的环境条件下从混合气体(称为合成气)中有效分离氢气是一项挑战。最近发表在《分离与纯化技术》杂志上的论文试图应对这一挑战。在这项研究中，由名古屋工业大学的研究人员，由岩本裕次教授领导的研究人员与法国的研究人员合作，成功地表征了一种新型膜，该膜能够高度选择性地分离PEC反应产生的氢气。岩本教授说：“膜分离作为一种低成本的氢气纯化技术是有吸引力的。但是，当前的技术面临一些挑战，例如，水引起的聚合物膜溶胀，以及降低金属，聚合物和支撑液体的氢渗透率。膜。”

研究人员首先开发了一种有机-无机杂化聚合物膜，该膜主要由形成在基于氧化铝(Al 2 O 3)的多孔载体上的称为聚碳硅烷(PCS)的聚合物组成。岩本教授进一步解释，“通过使用高分子量的PCS具有熔点高于200℃，我们发现，超疏水性膜的PCS可能在中孔被沉积的γ-Al 2 ö 3修饰的大孔的α-Al 2 O 3管状支撑。”

成功开发出PCS膜后，研究人员在PEC反应条件下对其进行了测试。如所假设的，PCS膜显示出高疏水性。而且，在50℃下模拟的高湿气体混合物的流动下，PCS膜表现出优异的氢选择性。进一步的分析表明，优先通过PCS膜的氢渗透受“固态扩散”机制控制。总体而言，无论所提供的环境条件如何，PCS膜均表现出有效的氢气分离效果。

随着这种新型PCS膜的开发和表征，不可避免的是，其在商业上的采用不仅会促进氢燃料的使用以满足能源需求，而且还将限制不可再生的化石燃料的使用。岩本教授总结说：“随着这项技术的发展，我们期望在环保和可持续的制氢方面取得巨大进展。”

我们希望PCS膜的使用是迈向氢基社会的一步。

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