新型多孔材料承諾讓可再生能源


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“新的可持續能源系統需要滿(mǎn)足全球能源和環(huán)境挑戰,例如增加二氧化碳排放和氣候變化,”說(shuō)安益太陽(yáng),在物理學(xué)系高級講師,林雪平大學(xué)化學(xué)和生物,他領(lǐng)導了這項新研究。

氫具有能量密度的三倍的汽油。 它可以用來(lái)發(fā)電用燃料電池,氫燃料汽車(chē),已經(jīng)商業(yè)化。 當氫氣用于產(chǎn)生能量,唯一的產(chǎn)品形成是純水。 相比之下,然而,二氧化碳產(chǎn)生氫時(shí)創(chuàng )建,因為今天最常用的技術(shù)使用過(guò)程依賴(lài)于化石燃料。 因此,9 - 12噸二氧化碳排放1噸產(chǎn)生氫氣。

生產(chǎn)氫氣的分裂水分子借助太陽(yáng)能是一種可持續的方法,可以給氫氣使用可再生能源而不導致二氧化碳排放。 這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是可以將太陽(yáng)能轉換成燃料,可以存儲。白天傳統的太陽(yáng)能電池產(chǎn)生能量,能量必須立即使用,或者存儲在,例如,電池。 氫是一種很有前途的能源,可以以同樣的方式存儲和運輸等傳統燃料汽油和柴油,“安益太陽(yáng)說(shuō)。然而,這不是一項容易的任務(wù)使用能量來(lái)分解水在陽(yáng)光下給氫氣。 成功,需要找到的材料,有權利屬性的反應水(H2O)分為氫(H2)和氧(O2通過(guò)photo-electrolysis)。 陽(yáng)光的能量可以用來(lái)分解水的形式主要是紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光。 因此,需要一種材料,可以有效地吸收輻射產(chǎn)生費用,可以分離和有足夠的精力去把水分子分割成氫和氧氣體。 大多數材料,研究了直到現在要么是低效的使用可見(jiàn)陽(yáng)光的能量(TiO二氧化鈦2例如,只吸收紫外線(xiàn)的陽(yáng)光),或沒(méi)有屬性需要分解水的氫氣(例如,,)。

安益太陽(yáng)的研究小組調查了立方碳化硅,3 c-sic。 科學(xué)家們產(chǎn)生了一種立方碳化硅,有許多極其微小的氣孔。 的材料,他們稱(chēng)之為納米多孔3 c-sic,有前途的性質(zhì)表明它可以用來(lái)使用陽(yáng)光從水中產(chǎn)生氫氣。 目前的研究已經(jīng)發(fā)表在《華爾街日報》ACS Nano,研究人員表明,該新型多孔材料可以有效地陷阱,收獲陽(yáng)光紫外線(xiàn)和大多數可見(jiàn)。 此外,多孔結構促進(jìn)電荷分離所需的能量,而小孔給更大的活性表面積。 這增強了電荷轉移,增加了反應網(wǎng)站的數量,從而進(jìn)一步提高分割效率。我們的主要結果表明,納米多孔立方碳化硅電荷分離效率更高,使分裂的水氫比使用平面碳化硅時(shí),“安益太陽(yáng)說(shuō)。研究了財政支持,以及其他來(lái)源,瑞典研究理事會(huì ),簡(jiǎn)稱(chēng)FORMAS,瑞典國際合作研究和高等教育的基礎。


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