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研究人員發(fā)現(xiàn)廢水中的藍(lán)色染料可以為電池供能

   2019-01-02 cnBeta.COM

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核心提示:據(jù)外媒theVerge報道,說到電池材料有很多關(guān)于鋰和鈷的說法,但一些化學(xué)家認(rèn)為未來的電池可以由一種常用的染料來提供能源。這種燃

據(jù)外媒theVerge報道,說到電池材料有很多關(guān)于鋰和鈷的說法,但一些化學(xué)家認(rèn)為未來的電池可以由一種常用的染料來提供能源。這種燃料是亞甲基藍(lán),它擁有強(qiáng)烈的藍(lán)寶石色。雖然這種燃料看起來挺漂亮,但當(dāng)它從紡織廠滲入廢水之后卻成為了一種有害的物質(zhì)。

布法羅大學(xué)的化學(xué)博士研究生Anjula Kosswattaarachchi曾經(jīng)在斯里蘭卡納米技術(shù)研究所從事過紡織相關(guān)的工作,所以她對亞甲基藍(lán)的污染問題非常熟悉。

在布法羅大學(xué)時期,Kosswattaarachchi研究了一種叫做“流動電池”的液體電池,另外她還參與了一個致力于從廢水中去除有害物質(zhì)的項(xiàng)目。當(dāng)時,她產(chǎn)生了一個將這兩個概念結(jié)合起來的想法,并自那之后一直致力于亞甲基藍(lán)廢水是否可以為這些液體電池提供能源的研究。

目前該研究還處于早期階段,研究小組也還沒有對真正的廢水進(jìn)行過研究,但這確實(shí)可能成為一個一舉兩得的辦法。對此,theVerge跟Kosswattaarachchi談了談為什么亞甲基藍(lán)是一個問題以及其如何能成為一個電池解決方案。以下為theVerge整理的主要訪問內(nèi)容:

Q:跟我講講亞甲基藍(lán)吧。它很常見嗎?它有毒嗎?如果有毒為什么還要用它?

A:我們使用它是因?yàn)樗墚a(chǎn)生一種特定的顏色。它是最常用的燃料之一。它甚至還可以在劑量適當(dāng)?shù)那闆r下用作藥物。但這種適當(dāng)劑量很難得到,而在這種情況下它就變得有毒。

它會導(dǎo)致包括癌癥和基因突變在內(nèi)的疾病。它也會對環(huán)境造成破壞,因?yàn)槿玖霞词乖诤艿偷臐舛认乱埠苋菀卓吹健K援?dāng)它被加入時,陽光的穿透就會受阻,這就損害了光合作用。在研究如何將其從水中去除時它可能是被研究最多的染料。

Q:所以你們的想法是在流動電池中使用含亞甲基藍(lán)的廢水,對吧?與其從水中提取染料還不如重新使用水來給電池供電?

A:是的。

Q:你能解釋一下流動電池是什么嗎?

A:簡單地講,就是兩個容納液體電解質(zhì)的外部容器。電解液通過中心泵出,然后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為電池提供動力。這是一個相對較新的研究領(lǐng)域,但流動電池的優(yōu)點(diǎn)是安全。它們是液體,所以不會著火。容器可以很大,所以你可以大規(guī)模為很多東西提供動力。它們儲存能量的時間可以更長。

Q:亞甲基藍(lán)將被加入到哪里?

A:亞甲基藍(lán)是我們將要儲存和抽入容器的液體的一部分。通常情況下,你必須要在溶液中加入鹽才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。而亞甲基藍(lán)在廢水中就已經(jīng)含有鹽。

Q:所以你們在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了什么?

A:我們在實(shí)驗(yàn)中制作了往鹽水中加入亞甲基染料的小電池。一次充電可以使用50次。另外它還相當(dāng)?shù)梅€(wěn)定。

我們通過計算得出,當(dāng)亞甲基藍(lán)作為電池的組成部分時,我們可以產(chǎn)生9.6千焦每升。實(shí)際上,亞甲基必須與另一種材料結(jié)合,所以我們?nèi)栽谘芯窟@種材料。另外我們?nèi)赃€需要使用真實(shí)的廢水樣本來展開測試。這是接下來要做的。



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