【納米晶產生氫氣利用太陽光】

明道

【納米晶產生氫氣利用太陽光】

 

人工光合作用在行動

美國的研究人員已經取得了氫燃料，只用陽光，納米晶和一個廉價的鎳催化劑。

新的人工光合作用過程的先河持續了好幾個星期沒有放慢生產燃料。

因此，它可能是很重要的綠色能源的應用，也用於某些工業過程，如用於生產氨。

在光合作用中，植物利用太陽能輻射，並將其轉換成能量。

大多數人工光合作用系統利用光吸收的染料分子被稱為發色團將水分解成氫氣和氧氣，試圖模仿這一自然過程。

中產生的氧化反應和氧的還原側的氫。

這些所謂的半反應是光轉換成能量的過程中的一部分，但問題是，這樣的技術是低效的，短命的，因為太陽的光線損害和破壞在短短幾個小時的光吸收染料。

現在，帕特里克荷蘭托德克勞斯和理查德·艾森伯格在羅切斯特大學的研究人員領導的一個團隊已經開發出一種新的光化學鎘硒（硒化鎘）的量子點，鎳鹽催化劑和抗壞血酸（維生素C製成的氫氣發電系統）。

系統持續了好幾個星期，而不是​​僅僅幾個小時，在水中，有36％的量子效率 - 每100個光子的吸收，產生36個氫分子。

如果周圍的溶液是水和乙醇的混合，這種效率提高到66％。

如此高的價值從來沒有被觀察到的所有解決方案為基礎的系統。

唯一的問題是，維生素C（作為一種電子給體）被使用，並各自為氫生產週期過程中，經常需要補充。

它是如何工作的

CdSe量子點吸收兩個光子的光，兩個電子轉移的鎳催化劑。

克勞斯解釋說，剩下的兩個質子相結合，產生一個氫分子。

我們的工作是從最先前的研究中，該催化劑形成不同 原位 從量子點的配體，他說。

大多數其他解決方案為基礎的系統產生氫氣幾個小時，或一天，因為生色團降低，所以我們的長壽命的系統是相當不尋常的。

研究人員說，他們的納米催化劑對優於以前的人工光合作用納米粒子系統，因為他們是在陽光下更穩定，但也承認，他們還不知道為什麼是這樣的情況下。

這個新的系統也必將幫助我們更好地了解 - 的東西，有一天可能會導致更加有效和高效的水分解還原側人工光合作用，補充說：克勞斯，我們的工作是朝這個方向邁出的重要一步。
 

合成氨造

據球隊，這樣一種清潔的氫可以不僅找到綠色能源的應用，但在工業上，例如哈伯生產氨的過程中。

羅切斯特小組目前正在尋找在其他納米粒子系統的嘗試。

我們也正在調查其他不太昂貴的催化劑，並希望能找到一種方法來代替犧牲的維生素C分子與電子，從電路說，這樣的實驗可能是一個真正的人工光合作用系統的下一步走向，但我們仍然是一個相去甚遠，因為我們已經充分反應只進行了一半，克勞斯說。

這項工作是描述在 科學。

作者簡介

百麗DUME是特約編輯 nanotechweb.org

 

引用；http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/nov/09/nanocrystals-produce-hydrogen-using-sunlight