Fotokatalytiske nanofibre udviklet til brug i effektiv brintproduktion

Et team af forskere fra Storbritannien, Canada og Hong Kong har udviklet fotokatalytiske nanofibre, der kan bruges til effektiv produktion af brint. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturkemi , gruppen beskriver, hvordan deres effektive nanofibre blev fremstillet. Gregory Peterson, Sanghee Yang og Tae-Lim Choi med Seoul National University har udgivet et nyheder og synspunkter i samme tidsskriftsudgave, der skitserer arbejdet udført af teamet

Mens forskere verden over fortsætter med at kæmpe med klimaændringer, nye ideer til måder at håndtere udfordringen på er dukket op. En idé involverer at bruge brint i stedet for benzin til at drive køretøjer og maskiner. Brint bruges i øjeblikket i en lang række applikationer, men dets anvendelse er ikke blevet udbredt på grund af problemer som produktionsomkostninger og problemer med opbevaring. I denne nye indsats, forskerne fokuserede på at overvinde problemet med omkostninger - deres tilgang efterligner naturen ved at skabe et kunstigt fotosyntesesystem, der er i stand til at generere brint fra vand med sollys, der tjener som energikilde.

I deres arbejde, forskerne startede med at bemærke, at fremstilling af brint ved hjælp af vand kunne gøres lettere ved at udføre kun den ledende del af den reduktive halvreaktion til spaltning af vand ved hjælp af et offerreduktionsmiddel. De bemærkede også, at andre forsøg på at lave sådanne systemer har lidt under lavt kvanteudbytte, dårlig stabilitet og lave katalysatoromsætningstal. For at komme uden om disse problemer, holdet udviklede et selvsamlende nanofibersystem.

Systemet anvender blokcopolymerer og en krystalliserbar kernedannende blok sammen med en skaldannende blok indeholdende enten en fotosensibilisator eller en koboltkatalysator. Dette resulterede i skabelsen af ​​et selvsamlende system, hvor materialerne voksede til stabile nanofibre med katalysatordele og en fotosensibilisator i umiddelbar nærhed af hinanden. Ved at fordele komponenterne på en gradient måde, nanofibrene kunne laves til strukturer (med længder fra 95 til 3528 nm), der lignede flaskebørster uden den indvendige ledning. Den resulterende struktur kan derefter bruges til at omdanne vand til brint ved hjælp af sollys.

© 2020 Science X Network