英國劍橋大學團隊開發了一種漂浮的太陽能裝置，可在世界任何地方將受污染的水轉化為清潔的氫燃料和純凈水。該裝置可在資源有限或離網環境中發揮作用，因為它可與任何開放水源配合使用，并且不需要任何外部電源。研究結果發表在新一期《自然·水》雜志上。 該裝置的靈感來自光合作用。研究人員表示，太陽能驅動的水分解，即水分子被分解為氫氣和氧氣，需要從完全純凈的水開始，因為任何污染物都會損害催化劑或導致不必要的化學副反應。但在偏遠或發展中地區，清潔水相對稀缺，而且水凈化所需的基礎設施也不容易獲得，水分解極其困難。如果能使用受污染的水展開工作，則可同時解決兩個問題：它可分解水來制造清潔燃料，同時制造出清潔的飲用水。 研究人員將光催化劑沉積在納米結構的碳網上，該碳網是光和熱的良好吸收體，光催化劑用來產生水蒸氣。多孔碳網經過防水處理，既可幫助光催化劑漂浮，又可使其遠離下面的水，這樣污染物就不會干擾其功能。 團隊在浮動裝置頂部使用了紫外線吸收層，通過水分解生產氫氣。太陽光譜中的其余光傳輸到設備底部，使水蒸發。 研究人員稱，他們模仿了植物葉子的蒸騰過程，通過這一方式可更好地利用光獲得蒸汽來生產氫氣。新裝置對污染物的耐受性非常好，而且浮動設計允許基材在非常渾濁或泥濘的水中工作。 |
