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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2283899
VERFAHREN ZUR molekularem Wasserstoff
Name des Erfinders: Adam Gregory E. (RU); Goldobin Igor Stepanowitsch (RU); Grebennikov Evgeny Petrovich (RU); Devyatkov Alexander G. (RU)
Der Name des Patentinhabers: Adam Gregory E. (RU); Goldobin Igor Stepanowitsch (RU); Grebennikov Evgeny Petrovich (RU); Devyatkov Alexander G. (RU)
Korrespondenzanschrift :. 103009, Moskau, Middle Kislovskiy Lane, 10.07, kv.26, AS Popov, reg. Nummer 694
Startdatum des Patents: 2005.05.31
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Elektrochemie, und kann verwendet werden molekularem Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser durch die Energie des Sonnenlichts ohne eine externe elektrische Stromquelle zu erzeugen. Verfahren von molekularem Wasserstoff Herstellung beinhaltet die Zersetzung von Wasser durch einen elektrischen Strom vorbei in Wasser Elektroden Kombination des Leiters und dem Dauerlicht, Sonnenlicht eine Elektrode, angeordnet zwischen der in der Form eines porösen permeablen ist Wasserstoff leitfähiges Substrat mit einer in einer Richtung von Purpurmembran orientierte Folie beschichtet, die Bakteriorhodopsin-Moleküle, die von Wasserstoffionen tragen Targeting - Protonen. Die Erfindung ermöglicht eine technisch einfache, umweltfreundliche und sichere Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff zu erzeugen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Elektrochemie, und kann verwendet werden molekularem Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser durch die Energie des Sonnenlichts ohne eine externe elektrische Stromquelle zu erzeugen.
Der Stand der Technik offenbart ein Verfahren zur Wasserstoff Zersetzung von Wasser durch einen elektrischen Strom erzeugt , wenn ed submersen Elektroden von einer externen Stromquelle Gleichspannung höher ist als das elektrochemische Potential Expansions (Chemical Encyclopedia, unterzogen., "Soviet Encyclopedia", Moskau, 1998 Artikel "Hydrogen "" Wasserstoff "Abschnitt). Sauerstoff - als Ergebnis der Elektrolyse wird das zurückgewonnene Wasserstoff an der Kathode und der Anode freigesetzt.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist die Notwendigkeit , einen Elektrolyten zu verwenden, beispielsweise eine konzentrierte wässrige KOH - Lösung, die Elektrolyse Prozessablauf bei hohem Druck und das Vorhandensein von extern angelegten Stromquelle.
Die Erfindung bezieht sich auf eine technologisch einfache, umweltfreundliche und sichere Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff ohne eine externe Quelle von elektrischem Strom mit Sonnenlicht Energie.
Die Lösung dieses Problems wird dadurch bereitgestellt , dass das Verfahren den molekularem Wasserstoff zur Herstellung von Wasser mit einem elektrischen Strom zu zersetzen zwischen den Elektroden in Wasser gelegt erfindungsgemäß ein elektrischer Strom zwischen den Elektroden , wenn die Verbindung des Leiters und das Dauerlicht, Sonnenlicht eine Elektrode erzeugt wird, die in Form eines porösen , durchlässigen Wasserstoff leitfähigen Substrat mit einer in einer Richtung von Purpurmembran enthaltend Bakteriorhodopsin-Moleküle orientierte Folie beschichtet, die Wasserstoff tragen Targeting - Ion Proton.
Die Fähigkeit, molekularen Wasserstoff durch die beanspruchte "bioelektroliza" Wasser ohne externe elektrische Energiequelle zu erzeugen, aufgrund der Grundeigenschaft von Bakteriorhodopsin - das lichtempfindliche Protein Halobacterien Halobacterium salenarium, in Zellmembranen Purpurmembranen genannt, wo es eingebaut wird, gerichteten Protonentransfer durchzuführen - Wasserstoffionen - von innen nach außen auf endoplasmatischen Seite der Purpurmembran während der natürlichen Photozyklusses unter dem Einfluss von Sonnenlicht Energie.
Die Zeichnung ist schematisch eine Gesamtansicht der Anlage zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens.
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Vorrichtung zur molekularen Wasserstoff Herstellung durch Wasser zersetzen umfasst eine elektrochemische Zelle 1 aus transparentem Material wie Glas mit Wasser gefüllt 2, in dem die Tauchelektrode 3 aus einem porösen durchlässigen Wasserstoff leitfähiges Substrat (beispielsweise eine poröse Platinplatte oder ein Glassubstrat, mit einer Schicht aus Zinnoxid dotiertes Oxid Indium beschichtet), beschichtet mit einem Film 4 in einer Richtung von Purpurmembran enthaltend Bacteriorhodopsin-Moleküle und der Elektrode 5 angeordnet in Form von Platin oder Nickelplatte ausgerichtet sind, sind die Elektroden 3 und 5 durch einen Außenleiter verbunden 6 . die Ausrichtung der Purpurmembran bzw. Bakteriorhodopsin-Moleküle, die in einer zweidimensionalen Kristallstruktur der letzteren in der gleichen Richtung kann leitfähige Elektrode geordneten angeordnet relativ zueinander sind, und zwar an das endoplasmatische Seitenfläche Substrat 3 durch elektrophoretische Abscheidung beispielsweise durchgeführt werden. Für orientierte Folie Purpurmembran - Suspension eine wässrige Bakteriorhodopsin D96N Stamm mit einer Konzentration von 3 mg / ml. |
Verfahren zur Herstellung von molekularem Wasserstoff durch Zersetzen von Wasser wie folgt.
Wenn durch das Sonnenlicht auf einem porösen leitenden Substratelektrode 3 Film 4 orientiert Purpurmembran und dementsprechend Bakteriorhodopsin-Moleküle in dem Prozess der natürlichen Photozyklus unter der Einwirkung von Lichtenergie in der Absorptionsbande des Grundzustands der Halbwertsbreite von 130 nm mit einem Maximum bei 570 nm photochromen Protein Bakteriorhodopsin abgeschieden beleuchtet beginnt Targeting von Wasserstoffionen zu implementieren - Protonen - von innen nach außen auf der Seite des endoplasmatischen Purpurmembran, in der Akkumulation von Ionen an der Elektrode 3 und zwischen den beiden Tauchelektroden 3 und 5, eine Potentialdifferenz resultiert. Mit der Schließung des Leiters 6 der Elektroden 3 und 5, die zwischen ihnen in Wasser 2 elektrischer Strom fließt, und es sind Verfahren der elektrochemischen Reduktion - Oxidation mit Zuordnung auf einem porösen leitenden Elektrodensubstrat 3 aus Wasserstoff und Sauerstoff, die jeweils auf der Elektrode 5.
Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser durch Sonnenenergie, ohne eine externe Quelle von elektrischem Strom, mit dem Bakteriorhodopsin - ein umweltfreundliches Material, das nicht Wartung und Austausch während des Betriebs erforderlich ist, auf einfache und zuverlässige Methode zur Folge hat.
FORDERUNGEN
Verfahren zur Herstellung von molekularem Wasserstoff durch Wasser mit einem elektrischen Strom zu zersetzen zwischen den Elektroden in Wasser gelegt, dass elektrischer Strom gekennzeichnet tritt zwischen den Elektroden, wenn die Verbindung des Leiters und das Dauerlicht, Sonnenlicht eine Elektrode, die in der Form eines porösen permeablen Wasserstoff leitfähiges Substrat ist, orientierte Film auf einer Seite von Purpurmembran enthaltend Bacteriorhodopsin Molekülen beschichtet, die Wasserstoff tragen Targeting - Ionen Protonen.
Druckversion
Erscheinungsdatum 23.11.2006gg
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