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彩集团新的,廉价的生产材料提高氢燃料的承诺

Choi group uses new materials to produce hydrogen fuel

发电是不是把太阳光转化为能量,我们可以根据需要使用的唯一途径。阳光下也可以驱动反应产生化学燃料,如氢,反过来又能动力汽车,卡车和火车。

太阳能燃料生产麻烦的是制造太阳捕获半导体和催化剂,以产生燃料的成本。最有效的材料是太贵的,可以与汽油竞争价格来生产燃料。

“为了使太阳能燃料生产商业上可行的设备,材料和加工费用应显著,同时实现高的太阳能到燃料的转换效率降低,”说 KYOUNG胫彩在威斯康星 - 麦迪逊大学的化学教授。

Professor KYOUNG胫彩
教授。 KYOUNG胫彩

上周在杂志上发表的一项研究 科学,Choi和博士后TAE佑金组合便宜,基于氧化物的材料将水分解为氢气和氧气使用太阳能用的1.7%,最高报任何基于氧化物的光电极系统中的太阳能到氢气转换效率。

用于制造镀金珠宝或表面涂层的车身相同的处理 - - 助推化合物的表面积的显着32平方米为每克使用彩电创建太阳能电池从钒酸铋。

“没有花哨的设备,高温或高压,我们提出,具有高的表面面积非常细小的颗粒的纳米多孔半导体,说:”财,他们的工作是由支持 国家自然科学基金。 “更多的表面积意味着与水更接触面积,并因此更有效地分解水。”

钒酸铋需要加速产生燃料的反应的手,而这也正是成对催化剂进入。

同时也有许多研究小组对光电半导体的开发工作,以及许多威尼斯人官网水分解催化剂的开发工作,根据财,半导体催化剂结得相对较少的关注。

“问题是,你必须把它们放在一起结束,”她说。 “即使你有世界上最好的半导体和世界上最好的催化剂,它们的整体效率可以通过半导体催化剂界面的限制。”

彩和Kim利用一对廉价的,有点缺陷的催化剂 - 氧化铁和氧化镍 - 由堆叠它们的钒酸铋采取它们的相对的长处。

“因为没有一个催化剂能够与半导体,这是我们的反应物的水兼具良好的界面,我们选择的工作分为两个部分,”崔说。 “氧化铁使得与钒酸铋良好的结,和氧化镍,使水的良好的催化接口。所以我们使用他们在一起。”

双层催化剂设计启用半导体催化剂结和催化剂的水结的同时优化。

“组合与我们的纳米多孔高表面积半导体电极这种廉价的催化剂哆导致与记录高效率的廉价的所有基于氧化物的光电极系统的结构,”财说。

她希望通过做纳米证明效率的提高钒酸铋电极和双功能催化剂层将为世界各地的实验室与饲料为飞跃的基础性工作。

“其他研究人员在研究不同类型的半导体或不同类型的催化剂就可以开始使用这种方法来确定哪些材料组合可以更加高效,”财,他的实验室已经在调整他们的设计说。 “其中一些工程,我们实现的效率可以进一步提高非常快。”

故事由克里斯barncard,大学通信