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将水(H2O)分离成氢(H2)和氧(O2)的反应吸收或释放能量吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-06-02 10:26:25

它叫做电解。现在我们来学习一些物理知识。如果反应a +B→AB是放热的,那么反应AB→a +B是吸热的。放热反应的能量必须来自某处,否则我们就会燃烧煤炭,分解二氧化碳,获得无限的自由能量。至于2h2 +O2→2h2o是放热还是吸热……

下图显示了电解水的设置。

电解水

可以看出,将铂(Pt)电极(棒)连接到直流电源(如电池)上,含有H+离子和OH-离子的电解液受到电场的作用。

离子是带电粒子,它被带有相反电荷的表面所吸引。因此,H+离子被吸引到连接到负极的电极上,在那里它们接受电子形成H2。

OH-离子被吸引到连接到正极的电极上,在那里它们失去负电荷并形成O2。通过热力学计算可以发现,H2O的裂解需要能量,因为产物(H2和O2)的能量高于反应物(H2O)。这就是为什么需要直流电源。

最近,光电化学(PEC)电池被提出。

光电化学(PEC)电池

使用光催化材料,如二氧化钛,可以实现水分解产生氢气,利用紫外线(存在于阳光中)作为能源。它是未来氢燃料生产的一个有希望的候选者,但需要做更多的研究来提高设备的可靠性和规模化。
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