| cyqdesign |
2012-11-11 23:40 |
納米晶體結(jié)合鎳催化劑可提高光照制氫產(chǎn)量
據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道，最近，美國羅徹斯特大學一個化學小組將一種納米晶體與廉價的鎳催化劑結(jié)合，改進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》雜志上。 zT'(I6 S:)
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研究由羅徹斯特大學化學教授理查德·艾森伯格領導。艾森伯格從事太陽能系統(tǒng)研究已經(jīng)20年，在他以往研究的系統(tǒng)中，在沒有任何中間置換的情況下，氫原子流動率已經(jīng)達到了1萬，結(jié)合納米晶體后，氫原子流動率超過了60萬。 {&nDm$KTD
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現(xiàn)有光照制氫氣方法的缺點之一是缺乏可持續(xù)性。論文作者之一的托德·克勞斯說：“通常，捕獲光能的是光催化劑系統(tǒng)中的有機分子。但這一過程只能持續(xù)幾個小時，最多一天�！贝送猓瑐鹘y(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：“如果我們用更常見、更便宜而且毒性更低的金屬，比如鎳，生產(chǎn)將會更加可持續(xù)�！� )O>M~
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研究小組將鎳催化劑與納米晶體結(jié)合解決了這些問題。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（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（也叫納米晶體）作為發(fā)色團，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。 vQ > 8>V
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光源發(fā)出的光子會激發(fā)納米晶體中的電子，將電子轉(zhuǎn)移到鎳催化劑中。當?shù)玫絻蓚�電子時，它們就會在催化劑表面和水中的質(zhì)子結(jié)合，形成一個氫分子。這一系統(tǒng)非常穩(wěn)定，能持續(xù)不斷地生產(chǎn)氫氣，直到兩個星期以后拔掉電源。“如果我們更有耐心的話，可能時間還會更長�！焙仗m說。 1{G@'# (
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高效利用太陽光，為交通工具及其他電器生產(chǎn)出清潔、無碳能源，這一目標常被看作能源科學領域的“圣杯”。目前他們的工作還處于“基礎研究階段”，要讓成本下降到與其他能源生產(chǎn)系統(tǒng)差不多的程度，使研究進入商業(yè)化還要再等幾年。 f 2k~(@!h
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赫蘭說，最近鎳的價格是8美元/磅，而鉑達到了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)�！�
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