| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2283899
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДНЮ
Ім'я винахідника: Адамов Григорій Євгенович (RU); Голдобин Ігор Степанович (RU); Гребенников Євген Петрович (RU); Дев'ятков Олександр Георгійович (RU)
Ім'я патентовласника: Адамов Григорій Євгенович (RU); Голдобин Ігор Степанович (RU); Гребенников Євген Петрович (RU); Дев'ятков Олександр Георгійович (RU)
Адреса для листування: 103009, Москва, Середній Кисловський пер., 7/10, кв.26, А.С. Попову, рег. № 694
Дата початку дії патенту: 2005.05.31
Винахід відноситься до області електрохімії і може бути використано для отримання молекулярного водню електролізом води за рахунок енергії сонячного світла без зовнішнього джерела електричного струму. Спосіб отримання молекулярного водню включає розкладання води при проходженні електричного струму між поміщеними в воду електродами при з'єднанні їх провідником і безперервному освітленні сонячним світлом одного з електродів, який виконаний у вигляді пористої проникною для водню токопроводящей підкладки, покритої плівкою орієнтованих в одну сторону пурпурних мембран, що містять молекули бактериородопсина, які здійснюють спрямований перенесення іона водню - протона. Винахід дозволяє створити технологічно простий, екологічно чистий і безпечний спосіб отримання водню.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області електрохімії і може бути використано для отримання молекулярного водню електролізом води за рахунок енергії сонячного світла без зовнішнього джерела електричного струму.
З рівня техніки відомий спосіб отримання водню розкладанням води під дією електричного струму при додатку до занурених у воду електродів від зовнішнього джерела струму постійної напруги вище значення електрохімічного потенціалу розкладання (Хімічна енциклопедія, вид. «Радянська енциклопедія», Москва, 1998 г. Стаття «Водень », розділ« Отримання водню »). В результаті електролізу на катоді виділяється відновлений водень, а на аноді - кисень.
Недоліком даного способу є необхідність використання електроліту, наприклад концентрованого водного розчину КОН, протікання процесу електролізу при високому тиску і наявність зовнішнього джерела електричного струму.
Винахід направлено на створення технологічно простого, екологічно чистого та безпечного способу отримання водню з використанням енергії сонячного світла без зовнішнього джерела електричного струму.
Рішення поставленого завдання забезпечується тим, що в способі отримання молекулярного водню шляхом розкладання води при проходженні електричного струму між поміщеними в воду електродами відповідно до винаходу електричний струм виникає між електродами при з'єднанні їх провідником і безперервному освітленні сонячним світлом одного з електродів, який виконаний у вигляді пористої проникною для водню токопроводящей підкладки, покритої плівкою орієнтованих в одну сторону пурпурних мембран, що містять молекули бактериородопсина, які здійснюють спрямований перенесення іона водню - протона.
Можливість отримання молекулярного водню шляхом заявленого «біоелектроліза» води без зовнішнього джерела електричного струму обумовлена основною властивістю бактеріородопсина - світлочутливого білка галобактерій Halobacterium salenarium, в клітинні мембрани, звані пурпуровими мембранами, в яких він вбудований, здійснювати спрямований перенос протона - іона водню - зсередини назовні на ендоплазматичну сторону пурпурової мембрани в процесі природного фотоциклу під дією енергії сонячного світла.
На кресленні схематично представлений загальний вигляд установки для реалізації заявленого способу.
 |
Установка для отримання молекулярного водню шляхом розкладання води містить електрохімічний осередок 1 з прозорого матеріалу, наприклад скла, заповнену водою 2, в яку занурені електрод 3, виконаний у вигляді пористої проникною для водню токопроводящей підкладки (наприклад, у вигляді пористої платинової пластини або скляної підкладки з нанесеним на неї шаром оксиду олова, легованого оксидом індію), покритої плівкою 4 орієнтованих в одну сторону пурпурних мембран, що містять молекули бактериородопсина, і електрод 5, виконаний у вигляді платинової або нікелевої пластини, при цьому електроди 3 і 5 з'єднані між собою зовнішнім провідником 6 . Орієнтацію пурпурних мембран і відповідно молекул бактериородопсина, які впорядковано відносно один одного розташовані в двомірної кристалічної структурі останніх в одну сторону, а саме ендоплазматичної стороною до поверхні струмопровідної підкладки електрода 3, можна здійснити, наприклад, шляхом електрофоретичного осадження. Для отримання плівки орієнтованих пурпурних мембран використовують водну суспензію бактеріородопсина штаму D96N з концентрацією 3 мг / мл. |
Спосіб отримання молекулярного водню шляхом розкладання води здійснюється наступним чином.
При висвітленні сонячним світлом обложеної на пористої токопроводящей підкладці електрода 3 плівки 4 орієнтованих пурпурних мембран і відповідно молекул бактериородопсина в процесі природного фотоциклу під дією енергії світла в смузі поглинання основного стану напівшириною 130 нм з максимумом поблизу 570 нм фотохромний білок бактеріородопсина починає здійснювати спрямований перенесення іонів водню - протонів - зсередини назовні на ендоплазматичну сторону пурпурової мембрани, в результаті чого відбувається скупчення іонів на електроді 3 і між зануреними у воду 2 електродами 3 і 5 виникає різниця потенціалів. При замиканні провідником 6 електродів 3 і 5 між ними у воді 2 протікає електричний струм і відбуваються процеси електрохімічного відновлення - окислення з виділенням на пористої токопроводящей підкладці електрода 3 водню і відповідно кисню на електроді 5.
Таким чином, заявлений спосіб забезпечує отримання водню електролізом води за рахунок сонячної енергії без зовнішнього джерела електричного струму, при цьому бактериородопсин - екологічно чистий матеріал, який не потребує обслуговування і заміни в процесі роботи, що обумовлює простоту і надійність способу.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб отримання молекулярного водню шляхом розкладання води при проходженні електричного струму між поміщеними в воду електродами, відрізняється тим, що електричний струм виникає між електродами при з'єднанні їх провідником і безперервному освітленні сонячним світлом одного з електродів, який виконаний у вигляді пористої проникною для водню токопроводящей підкладки, покритої плівкою орієнтованих в одну сторону пурпурних мембран, що містять молекули бактериородопсина, які здійснюють спрямований перенесення іона водню - протона.
Версія для друку
Дата публікації 23.11.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.