納米晶體結(jié)合鎳催化劑可提高光照制氫產(chǎn)量
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,最近,美國(guó)羅徹斯特大學(xué)一個(gè)化學(xué)小組將一種納米晶體與廉價(jià)的鎳催化劑結(jié)合,改進(jìn)了一種光照制氫系統(tǒng),能以更低成本產(chǎn)出更多氫氣。相關(guān)論文發(fā)表在本月出版的《科學(xué)》雜志上。
研究由羅徹斯特大學(xué)化學(xué)教授理查德·艾森伯格領(lǐng)導(dǎo)。艾森伯格從事太陽(yáng)能系統(tǒng)研究已經(jīng)20年,在他以往研究的系統(tǒng)中,在沒(méi)有任何中間置換的情況下,氫原子流動(dòng)率已經(jīng)達(dá)到了1萬(wàn),結(jié)合納米晶體后,氫原子流動(dòng)率超過(guò)了60萬(wàn)。 現(xiàn)有光照制氫氣方法的缺點(diǎn)之一是缺乏可持續(xù)性。論文作者之一的托德·克勞斯說(shuō):“通常,捕獲光能的是光催化劑系統(tǒng)中的有機(jī)分子。但這一過(guò)程只能持續(xù)幾個(gè)小時(shí),最多一天!贝送,傳統(tǒng)的光催劑由鉑和其他貴金屬制成。另一位研究員帕德里克·赫蘭說(shuō):“如果我們用更常見(jiàn)、更便宜而且毒性更低的金屬,比如鎳,生產(chǎn)將會(huì)更加可持續(xù)! 研究小組將鎳催化劑與納米晶體結(jié)合解決了這些問(wèn)題。他們的新工藝和其他光催化劑系統(tǒng)很相似,需要發(fā)色團(tuán)(光吸收物質(zhì))、能結(jié)合質(zhì)子和電子的催化劑、某種溶液(本研究中是水)?藙谒固峁┝艘环N硒化鎘量子點(diǎn)(也叫納米晶體)作為發(fā)色團(tuán),而赫蘭提供了一種鎳催化劑(硝酸鎳)。他們給納米晶體涂上一層二氫硫辛酸使其溶解,然后在水中加入抗壞血酸,供給電子。 光源發(fā)出的光子會(huì)激發(fā)納米晶體中的電子,將電子轉(zhuǎn)移到鎳催化劑中。當(dāng)?shù)玫絻蓚(gè)電子時(shí),它們就會(huì)在催化劑表面和水中的質(zhì)子結(jié)合,形成一個(gè)氫分子。這一系統(tǒng)非常穩(wěn)定,能持續(xù)不斷地生產(chǎn)氫氣,直到兩個(gè)星期以后拔掉電源。“如果我們更有耐心的話,可能時(shí)間還會(huì)更長(zhǎng)!焙仗m說(shuō)。 高效利用太陽(yáng)光,為交通工具及其他電器生產(chǎn)出清潔、無(wú)碳能源,這一目標(biāo)常被看作能源科學(xué)領(lǐng)域的“圣杯”。目前他們的工作還處于“基礎(chǔ)研究階段”,要讓成本下降到與其他能源生產(chǎn)系統(tǒng)差不多的程度,使研究進(jìn)入商業(yè)化還要再等幾年。 赫蘭說(shuō),最近鎳的價(jià)格是8美元/磅,而鉑達(dá)到了24000美元/磅!叭魏涡枰罅繗錃獾男袠I(yè)都將從中獲益,包括醫(yī)藥和化肥行業(yè)! |
最新評(píng)論
-
毛毛蟲(chóng)07 2012-11-12 19:09額,好復(fù)雜
-
deaneliu 2012-11-12 20:08打醬油路過(guò)
-
xiaoping0745 2012-11-12 20:21看看要怎么樣的,不錯(cuò)啊
-
zhangwenqi 2012-11-12 20:25學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
-
東西南北 2012-11-12 20:57學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
-
arkor 2012-11-12 21:15美國(guó)技術(shù)真是牛逼啊
-
t123ray 2012-11-12 21:40材料有前途啊
-
bigbigbig 2012-11-12 23:20路過(guò)。?纯
-
ldmin2008 2012-11-13 07:14什么時(shí)候用來(lái)生產(chǎn)氫燃料
-
薇mio 2012-11-13 07:24說(shuō)真的,看不懂!