据国外网站报道:最近与UNIST合作的一项研究揭示了一种将废弃蛋壳转化为氢气的新方法,氢气是未来的创新和替代能源。研究结果已发表在2019年4月的Advanced Materials杂志上。
该方法使用一种将醇类转化为氢气的催化剂,并于反应后在壳上合成石墨烯。这种生产增值石墨烯和纯氢的技术,同时回收食物垃圾,是一种“一石三鸟”的方法。这项工作由JONG-Beom Baek教授及其在UNIST能源与化学工程学院的研究团队领导,该研究探究了选择性催化反应的基本机理,并提出了一种新的环保方法,把醇类的节能转化为有价值的产品(石墨烯和氢气)。
在这项研究中,研究小组用蛋壳的主要成分碳酸钙(CaCO3)生产了氧化钙(CaO),并发现它可以用作生产氢和石墨烯的催化剂。使用CaO作为催化剂,反应的温度比传统催化剂低,并且无需任何分离过程即可使用。在反应过程中,在氧化钙上沉积一层薄薄的碳(C),形成石墨烯,通过简单的操作,石墨烯很容易被剥离。
Baek教授解决了使用醇作为催化剂制氢的缺点。通过使用由蛋壳制成的氧化钙将反应温度降至500℃。结果显示99%的产生的气体是氢气,当用酸除去催化剂时,石墨烯以即用状态生产。
韩高峰博士(UNIST能源与化学工程学院)作为第一作者领导了这项研究,他从收集自助餐厅的蛋壳开始这项研究。他还加热了蛋壳以产生CaO,并将其用作酒精蒸汽重整反应的催化剂。此外,他还解决了重大问题,即将醇转化为氢和石墨烯。
期刊参考
Gao‐Feng Han, et al., “Low‐Temperature Conversion of Alcohols into Bulky Nanoporous Graphene and Pure Hydrogen with Robust Selectivity on CaO,” Advanced Materials, (2019).