En bedre måde at opdele vandmolekyler for at producere brint ved hjælp af sollys

Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Japan har udviklet en bedre måde at opdele vandmolekyler for at producere brint ved hjælp af sollys. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , gruppen beskriver deres teknik og hvor godt den virkede. Simone Pokrant med Inscripta, Inc. har udgivet et nyheder og synspunkter, der skitserer de problemer, som videnskabsmænd har stået over for i forsøget på at bruge sollys til elektrolyse og beskriver også holdets arbejde i samme tidsskriftsudgave.

Efterhånden som planeten bliver ved med at blive varmere på grund af den fortsatte udledning af drivhusgasser, forskere søger alternativer til at brænde benzin i biler - en væsentlig bidragyder til den globale opvarmning. Et stort forskningsområde har involveret at erstatte benzin i biler med brint - når det forbrænder, det producerer ingen drivhusgasser. Men sådanne bestræbelser er blevet forhindret af effektivitet og økonomiske problemer. I denne nye indsats, forskerne har taget et nyt kig på brugen af ​​strontiumtitanat, et oxid af strontium og titanium. Forskere har vidst siden slutningen af ​​1970'erne, at det kan bruges til at splitte vandmolekyler fotokatalytisk, men har ikke været i stand til at finde en økonomisk måde at bruge den på. Forskerne i Japan har fundet veje uden om flere af forhindringerne for dens generelle brug.

Forskerne anvendte flere nye teknikker til brugen af ​​strontiumtitanat som fotokatalysator. Den første involverede ladningsrekombinationsundertrykkelse ved at forbedre krystalliniteten og mindske antallet af kemiske defekter i krystalgitteret. Den anden teknik involverede yderligere undertrykkelse af ladningsrekombination ved selektivt at afsætte co-katalysatorer på krystalfacetterne. En tredje teknik involverede at forhindre uønskede sidereaktioner ved at dække rhodium-co-katalysatoren i en beskyttende kappe lavet af en kromforbindelse.

Kombinationen af ​​forbedringer af teknikken førte til en højere ekstern kvanteeffektivitetsscore (den del af fotonerne, der rammer reaktionen, som fotokatalysatoren kan bruge til at spalte vandmolekyler) - de opnåede 96 %, når de brugte deres teknik med fotokatalysatoren, når de testede med bestrålet lys. Der kræves mere arbejde, før deres teknik kan oversættes til virkelige forhold, men forskerne foreslår, at deres arbejde viser, at en sådan tilgang er levedygtig.

© 2020 Science X Network