在5月下旬收获足够的太阳能需要使用微小的金球

2019-06-24 09:36:13
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S piky,纳米级金球,形状类似于河豚 - 并且仅由阳光驱动 - 已经成功地将水分解为燃料电池所需的氧气和氢气。如果可扩展,新技术可能会导致太阳能收集方法更容易存储以供以后使用,从而使其能够满足迄今为止困扰太阳能和风能等可再生能源技术的能源需求波动。

微小的金球上涂有一层超薄的氧化钛,可作为水分子的催化剂。首先,红外和可见太阳光被金转换成电子,然后那些高度集中的电子被输送到钛层中,将水分解成氢气和氧气。在该方法之前,该方法只能用紫外线作用于较大,低效的钛和金催化剂。

“为了产生这种紫外线,然后暴露在催化剂中,它的成本很高,” 新不伦瑞克省罗格斯大学材料科学工程师Laura Fabris告诉Inverse。“另一方面,如果你想用阳光照亮它,它只是效率低下 - 只有5%的阳光。”

今天发表在Chem杂志上的Fabris研究通过专门设计钛涂层金纳米粒子的形状或形态来解决这一问题,以便在阳光下获得更广泛的波长范围。

“如果你通过调整形态来扩展到红外甚至部分可见光谱,那么你就拥有了一个更有效,更低成本的工艺,它对环境的影响更小,”她说。

由于两个原因,颗粒需要尖锐。首先,因为尖峰作为近红外辐射的良好天线,这是太阳光谱的一个主要部分。她解释说,另一个原因是尖峰允许研究人员将大量电子导向其尖端,使电子更容易迁移到钛中。

法布里斯说,她和她的团队已经在大批量水平上测试过它们。想象一下这些金纳米球的大桶在水中不断搅拌,使其表面的每个部分经常与水分子和太阳光线接触。

但他们也正在测试更多这些形状,希望找到一些可以吸收更多的太阳辐射光谱。

“我们有另一种形状的粒子,”Fabris说,“它只有六到七个尖端,我们可以将这些尖端的长度从70纳米调整到100纳米,这很棒。”

“原则上,你可以创造一种吸收所有阳光的材料。”

吸收所有阳光的材料远比我们现有的材料更有效,它们只能吸收包含光谱紫外部分的5% - 甚至,实际上,这些新的金纳米球可以吸收一些光来自55%的阳光,包括红外光谱,剩下的43%是可见光。该研究小组今天在Chem上发表的报告称,与较旧的仅含UV的催化剂相比,hyrdogen的产量增加了7倍。简而言之,这些小金球真的可以让事情朝着更加安全的未来前进。(原谅我。)

所以:请考虑将你的黄金捐赠给Laura Fabris。谢谢。

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