研究人员开创了水净化的突破，开发了一种能够从污染的水中有效提取尿素的材料。这不仅解决了水污染，而且还提出了将尿素转化为环保氢燃料的有希望的途径。
校正 /这张照片于2023年12月18日拍摄的照片显示了2023年12月18日在法国西北部港口的“液化氢”植物的一般视野。
将污染的水转换为燃料
伍斯特理工学院（WPI）的研究人员通过引入旨在消除水中尿素的开创性材料来推动我们接近这一愿景，从而提供了转化为氢气的潜力。
在小西奥维·滕（Xiaowei teng）的领导下进行有趣的工程报道说，该研究揭示了对尿素电解持续挑战的有前途的解决方案。
尿素是一种常见的富含氮的农业肥料和人类新陈代谢的副产品，当水中过多发现时会引起环境问题。
富含尿素的农业和废水排放的径流会导致有害的藻华和缺氧死区等有害问题，对水生生态系统和人类的幸福感产生负面影响。
然而，尿素的独特特征，包括其无毒的性质，高水溶性和实质性氢含量，将其定位为氢储存和生产的潜在候选者。
开发具有成本效益，高效的电催化剂
解决有效利用尿素作为氢生产的历史挑战，Eurekalert报道说，WPI的研究团队的重点是发展具有成本效益且高效的电催化剂。
这些电催化剂被设计为选择性地氧化尿素而不是水，标志着该田间的关键进步。该团队引入了由具有独特电子结构的协同相互作用的镍和钴原子组成的电催化剂。
他们的研究集中在均匀的镍和钴氧化物和氢氧化物上，揭示了以显性的Ni2+和Co3+物种来定制不同的电子结构，在增强电化学活性和尿素氧化的选择性方面起着至关重要的作用。
Teng解释了其发现的重要性，强调说，实现正确的电子构型对于提高尿素氧化的选择性至关重要。
该小组观察到，尽管较高的镍价（例如Ni3+）与强大的电流输出相应，但电流的很大一部分来自不需要的水氧化，强调了量身定制的电子结构的重要性，以实现最佳结果。
WPI的Aaron Deskins教授进行了计算模拟，以补充实验发现。
这些模拟表明，镍，钴氧化物和氢氧化物的均匀混合在重新分布电子中起着至关重要的作用，优化了催化剂，以有效与尿素和水分子粘合。
这项开创性研究的含义是广泛的。尿素是数十年来大规模生产的一种大量氮肥和饲料添加剂，仅2021年就达到了约1.8亿吨，经历了变革性的转变。
根据物理，该团队的发现有可能通过有效地从废物流中产生氢燃料，而且还可以为生态系统的长期可持续性做出贡献，从而彻底改变了尿素的利用。
该研究的标题为“通过协同钴和镍混合氧化物增强的尿素氧化电催化活性”，引入了用于水能关系的新途径，为水处理和氢处理提供了环保方法。
