Их исследование, изданное онлайн в воскресенье по своей природе Нанотехнологии, включило использование наночастиц окиси кобальта, чтобы разделить воду на водород и кислород.Цзимин Бао, ведущий автор статьи и доцент в Отделе Электротехники и Вычислительной техники в ММ, сказал, что исследование обнаружило новый фотокатализатор и продемонстрировало потенциал нанотехнологий в разработке собственность материала, хотя больше работы предстоит сделать.
Бао сказал, что фотокаталитические разделяющие воду эксперименты попробовали с 1970-х, но это было первым, чтобы использовать окись кобальта и первое, чтобы использовать нейтральную воду под видимым светом в высокой энергетической конверсионной эффективности без сокатализаторов или жертвенных химикатов. Проект вовлек исследователей от ММ, наряду с теми из Университета Хьюстона, китайской Академии наук, государственного университета Техаса, Carl Zeiss Microscopy LLC и Университета Сычуани.Исследователи подготовили наночастицы двумя способами, используя удаление лазера фемтосекунды и посредством механического размалывания шара. Несмотря на некоторые различия, Бао сказал, что оба работали одинаково хорошо.
Другие источники света использовались, в пределах от лазера к белому свету, моделирующему солнечный спектр. Он сказал, что будет ожидать реакцию работать, одинаково хорошо используя естественный солнечный свет.
Как только наночастицы добавлены, и свет применен, вода распадается на водород и кислород почти немедленно, производя вдвое больше водорода как кислород, как ожидалось от 2:1 водород к кислородному отношению в молекулах воды H2O, сказал Бао.У эксперимента есть потенциал как источник возобновляемого топлива, но по солнечному к водороду темпу эффективности приблизительно 5 процентов, обменный курс все еще слишком низкий, чтобы быть коммерчески жизнеспособным.
Бао предположил, что более выполнимый темп эффективности составит приблизительно 10 процентов, означая, что 10 процентов солнечной энергии инцидента будут преобразованы в водородную химическую энергию процесса.Другие вопросы остаются быть решенными, также, включая сокращение затрат и продление срока службы наночастиц окиси кобальта, которые найденные исследователи стали дезактивированными после приблизительно часа реакции.«Это ухудшается слишком быстро», сказал Бао, у которого также есть назначения в разработке материалов и Отделе Химии.
Работа, поддержанная валлийским Фондом, приведет к будущему исследованию, он сказал, включая вопрос того, почему у наночастиц окиси кобальта есть такая короткая продолжительность жизни и вопросы, включающие химические и электронные свойства материала.