????中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究團(tuán)隊(duì)提出廢水無能耗生產(chǎn)氯氣的方法，利用氯化物鹽水中的固有滲透能和氯離子，自發(fā)生產(chǎn)氯氣。該方法無需外部能源輸入，同時(shí)可回收酸并副產(chǎn)氫氣，有望大幅降低氯氣生產(chǎn)的碳足跡和成本。近日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-通訊》。
????為維持系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，氯離子和質(zhì)子必須以相同速率從廢酸傳輸?shù)交厥账嶂校荒芡瑫r(shí)通過膜以避免抵消離子電流。研究團(tuán)隊(duì)采取分離傳輸方式，氯離子通過Ag/AgCl電極可逆電化學(xué)反應(yīng)有效傳輸，而膜僅允許質(zhì)子通過。這種方式使氯離子反應(yīng)產(chǎn)生的氧化還原電位，與質(zhì)子選擇性擴(kuò)散形成的擴(kuò)散電位相疊加，顯著提升了系統(tǒng)的發(fā)電性能，并加快了質(zhì)子與氯離子的傳輸。????
滲透能捕獲性能直接決定了氯氣生產(chǎn)的效率，研究人員還系統(tǒng)探究了在不同濃度梯度下系統(tǒng)的滲透能捕獲能力。
????通過串聯(lián)多組發(fā)電單元構(gòu)建裝置，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了氯氣和氫氣的自發(fā)生產(chǎn)。與傳統(tǒng)電解工藝相比，該系統(tǒng)無需外部電力輸入，大幅降低了氯氣生產(chǎn)的碳排放和成本。該方法具有良好的適用性，已在模擬脫鹽廢水中驗(yàn)證氯氣生產(chǎn)，并有望擴(kuò)展至硝酸鹽廢水，實(shí)現(xiàn)氨氣等其他關(guān)鍵化學(xué)品的自發(fā)生產(chǎn)。
文章來源：中華新網(wǎng)
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