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将太阳光转化为氢气的新技术

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-05-27

  隶属于UNIST的韩国研究人员团队最近率先开发了一种新型多层(Au NPs / TiO 2 / Au)光电极,可提高太阳能水分解产生氢气的能力。根据研究小组的说法,这种特殊的光电极受到植物将太阳光转化为能量的方式的启发,能够吸收太阳的可见光,然后利用它将水分子(H 2 O)分解成氢和氧。

  这项研究是科学家之间的合作,包括Jeong Min Baik教授(UNIST材料科学与工程学院),Jae Sung Lee教授(UNIST能源与化学工程学院),Heon Lee教授(材料科学学院)韩国大学工程学院和Jonghwa Shin教授(韩国高等科学技术研究院材料科学与工程系)。

  该多层光电极采用二维混合金属 - 电介质结构的形式,其主要由三层金(Au)膜,超薄TiO 2层(20nm)和金纳米颗粒(Au NP)组成。在2016年1月21日发行的纳米能源报告的一项研究中,该团队报告说,这种有前途的光电极在380-700 nm的可见光范围内显示出约90%的高光吸收,以及光催化应用的显着增强。 。

  已经提出许多结构设计,例如纳米级材料的分级和分支组装,以增加UV-可见吸收并提高水分解效率。然而,该团队报告说,通过将等离子体金属纳米颗粒(即Au)结合到TiO 2结构中,与现有光电极相比,它们的光电极已显示出在太阳光谱的整个紫外 - 可见区域中增强光活性。

  UNIST(材料科学与工程学院)的Jeong Min Baik教授表示,“已经多次尝试使用紫外线光电极制氢,但这是第一次使用金属 - 电介质混合结构薄膜用于氧气生产的TiO 2。 “ 此外,根据Baik教授的说法,这种特殊类型的光电极使用了大约95%的可见光谱,这些太阳光占太阳光的很大一部分(40%)。他补充说:“开发的技术有望提高制氢效率。”

  Heon Lee教授(韩国大学)表示,“这种金属 - 电介质混合结构薄膜有望进一步降低生产氢气的总成本,因为它不需要复杂的操作过程。” 他继续说,“使用纳米压印光刻技术,很快就可以大规模生产氢气。”

  Baik教授补充说:“这个简单的系统可以作为太阳能转换的有效平台,利用基于二维等离子体光电极的整个紫外 - 可见光范围的太阳光谱。”

  这项工作得到了韩国国家研究基金会(NRF)资助的先锋中心计划的支持,该计划由韩国政府(MSIP)资助。它也由UNIST(蔚山国家科学技术研究所)的2014年研究基金以及KIST-UNIST合作计划提供相当的资金。

本文链接:http://rainy-monday.net/jiezhizhuanhuan/92.html

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