Технология всегда ищет способы упростить быть зеленой. Теперь, исследователи в отчете штата Нью-Йорк, создающем новый долгоживущий катализатор, использующий энергию в солнечном свете для генерации водородного газа, не содержащего углерода топлива. С дальнейшим совершенствованием трансгрессия могла привести к системам, использующим солнечный свет для разделения молекул воды, генерируя топливо, могущее вагоны-электростанции и грузовики, не выделяя парниковых газов.Идея использовать солнечный свет для преобразования воды в топливо может звучать причудливый.
Но растения делают это: Они отлавливают фотоны солнечного света и используют ту энергию разделить молекулы воды на их составляющие ионов водорода и кислорода. Пары водородных ионов тогда пришиты с парой электронов (сильно ударил от кислородных ионов) сделать молекулы водорода (H2).Исследователи фактически много лет подражали этой той же реакции, но катализаторы, которые они используют, чтобы сделать так, были или слишком дорогими или слишком быстрыми для разрушения. Таким образом, поиск шел для более дешевых, более бурных катализаторов.
Чтобы сделать работу, исследователи обычно ищут два ключевых компонента: хороший легкий поглотитель и хороший катализатор. Легкий поглотитель отлавливает фотоны солнечного света и затем использует энергию генерировать энергичные электроны. Те энергичные электроны тогда передаются к катализатору, вяжущему водородные ионы в H2.Охотничьи угодья для хороших легких поглотителей были полупроводниковыми наночастицами.
Но до настоящего времени, когда объединено с катализаторами, наночастицам удалось выполнить их реакции на только скромных скоростях, слишком медленных для полномасштабных промышленных потребностей. Один камень преткновения – то, что полупроводниковые нанокристаллы не типично растворимы в воде. Таким образом, исследователи должны были растворить нанокристаллы в органические растворы, препятствующие тому, чтобы кристаллы взаимодействовали с катализаторами.
В текущем исследовании, сообщил онлайн сегодня в Науке, исследователи в Университете Рочестера во главе с химиками Рихардом Айзенбергом и Тоддом Крауссом покрыли наночастицы селенида кадмия короткими органическими подобными цепочке молекулами, сократил DHLA. Это покрытие цепочек DHLA позволило наночастицам распадаться в воде. И отдельные цепочки были так коротки, что они позволили ионам никеля катализатора — также в растворе — нюхать достаточно близко к наночастицам, чтобы захватить электроны и пришить молекулы H2. Рочестерская бригада нашла, что катализаторы не были только быстрыми актерами, соединяя целых 7 000 молекул H2 каждый час, но продолжили делать так в течение многих недель подряд без того, чтобы разваливаться — важный шаг вперед по другим вяжущим H2 катализаторам.
Даниэль Дюбуа, химик и водородный проектировщик катализатора недавно удалился с Тихоокеанской Северо-западной Национальной Лаборатории в Ричленде, Вашингтон, называет новую работу «очень хорошим вкладом в область» и говорит, что особенно впечатлен длительностью катализатора.Несмотря на это, новая легкая компания катализатора комбайна не довольно готова к реальному миру. Для их текущего эксперимента Рочестерские исследователи фактически не разделяли молекулы воды для генерации их водородных ионов.
Скорее они добавили витамин C, с готовностью бросающий водород к их раствору. Таким образом, Рочестерская группа все еще должна показать, что их делающие H2 составы выполнят ту же реакцию с помощью воды.
Если они делают, они могут составить растениям серьезную конкуренцию в зеленой технологии.