Omkostningseffektiv produktion af brint fra naturressourcer

På grund af deres uovertrufne elektro-optiske egenskaber og kompatibilitet med eksisterende siliciumteknologi, silicium nanosheets (SiNSs) er en af ​​de mest spændende nye opdagelser. De har været den mest lovende kandidat til brug i forskellige applikationer, såsom i færd med at fremstille halvledere og producere brint.

Et fælles forskerhold, ledet af Prof. Jae Sung Lee og Prof. Soojin Park of Energy and Chemical Engineering ved UNIST, Sydkorea har udviklet en omkostningseffektiv og skalerbar teknik til at syntetisere SiNS'er, ved hjælp af naturligt ler og salt. Gennem denne forskning, UNIST har taget et stort skridt i retning af masseproduktion af dette banebrydende materiale med relativt lave omkostninger.

I deres undersøgelse, udgivet i den aktuelle udgave af NPG Asia materialer , forskerholdet rapporterede en alt-i-en-strategi til syntese af højrente SiNS'er gennem højtemperatursmeltet salt (f.eks. NaCl)-induceret eksfoliering og samtidig kemisk reduktion af naturligt ler.

Ifølge holdet, disse nyligt syntetiserede Si nanoark er nøglekomponenter i produktionen af ​​stadig mindre elektroniske enheder på grund af deres ultratynde (tykkelse på ~5nm) krop. Prof. Park udtaler, "I takt med at de elektriske og elektroniske enheder bliver mindre og mindre, der er en stor efterspørgsel efter at fremstille deres individuelle komponenter til at være i nanoskala." Han fortsætter, "Vores nye teknik bruger billigt naturligt ler og salt til fremstilling af højkvalitets nanoark, og derved reducere produktionsomkostningerne meget."

"Gennem den samtidige smeltet-salt-inducerede eksfoliering og kemisk reduktion af naturligt ler, både salt og ler begynder at smelte ved en reaktionstemperatur, fra 550°C til 700°C. Det smeltede salt er, derefter, opløst i lerlagene og desintegreret til individuelle nanoark, " sagde hr. Jaegeon Ryu, en doktorgradsforsker i Prof. Soojin Parks laboratorium og førsteforfatter til undersøgelsen. Han fortsætter, "Ved at bruge den metallotermiske reduktion, metalliske oxider inde i ler kan udskiftes med silicium."

Holdet rapporterer, at disse nanoplader har et højt overfladeareal og indeholder mesoporøse strukturer, der er afledt af ilt ledige pladser i leret. De tilføjer, "Disse fordele gør nanopladerne til en yderst velegnet fotokatalysator med en usædvanlig høj aktivitet til generering af brint fra en vand-methanolblanding."