TMDC Nanoflakes robí nový typ Fotosyntetická solárnych článkov

- Feb 18, 2017 -

Volfrámu, diselenid nanoflakes môžu byť použité pre chemickú konverziu oxidu uhličitého na oxid uhoľnatý v iónovej kvapaline. Toto je nový nález z výskumníkov z University of Illinois v Chicagu, ktorého "fotosyntézy" Prístroj pracuje iba pomocou slnečného svetla. Nový typ solárneho článku môže byť použitá pre odstránenie uhlíka z atmosféry a výrobu paliva súčasne.


Elektrochemicky znižovanie emisií CO 2 by v zásade mohla byť dobrý spôsob recyklácie tohto skleníkového plynu späť do pohonných hmôt. Existujúce katalyzátory pre túto reakciu sú príliš neefektívne.

Tím vedený Amin Salehi-Khojin   ako je tomu teraz testovaná účinnosť triedy 2D materiálov s názvom prechodových kovov dichalkogenidů (TMDCs) ako katalyzátory pre túto reakciu. Výskumníci spárovanie materiálov s iónovou kvapalinou ako elektrolytu s dvoma komorami, tri elektródy elektrochemického článku.

Tungsten diselenid robí umelý list

Zistili, že volfrám diselenid bol najlepší, a vo svojej nanoflake forme, prekonala sypkých katalyzátory (zo striebra, napríklad) s faktorom 60. To bolo tiež najmenej dvakrát tak dobrý ako ostatní nanoflake zlúčenín skúmaných v štúdii. To je tiež 20-krát lacnejšie ako strieborného katalyzátora.

Tím potom využil svoju katalyzátor vybudovať umelý list skladá z dvoch kremíkových fotovoltaických článkov triple-križovatka rozmeroch 18 cm2 do zberu svetla. Volfrám, diselenid a iónová kvapalina tvorená katalyzátor katódu v bunke, zatiaľ čo oxid kobaltu v fosforečnanu draselného elektrolytu skladá anódy.

Napodobňuje proces fotosyntézy

"Tento umelý list napodobňuje proces fotosyntézy," vysvetľuje Salehi-Khojin. "V skutočnom listu, CO 2, sa prevedie na cukor, ale v našom liste je prevedený do syntetického plynu." Syntézny plyn alebo syntetický plyn, je zmes vodíka a oxidu uhoľnatého, a to môže byť spálený priamo v plynových turbínach a syntézneho plynu motory alebo premenený na naftu alebo iné vysokou hustotou uhľovodíkových palív, ako je nafta. Salehi-Khojin hovorí, že on a jeho kolegovia môžu tiež konštruovať svoje katalyzátor priamo vyrábať cukor alebo iné uhľovodíky.

Výskumníci meria katalytickú aktivitu za každú aktívnu miesta na ich umelej listu, kedy bola vystavená svetlu 100 W / cm2. Jedná sa o priemernej intenzity slnečného žiarenia dopadajúceho na zemský povrch. Syntézny plyn sa vyrába na katóde a voľné kyslíkové a vodíkové ióny sú vyrábané na anóde. Vodíkové ióny difundujú cez membránu na stranu katódy k účasti na redukčnú reakciu CO 2.

solárne farmy

"Táto reakcia bola 1000 krát lepší než meraná nanočastíc striebra a 60 krát lepšie ako naše predchádzajúce práce vykonané na hromadnom sulfidu molybdeničitého," Salehi-Khojin hovorí nanotechweb.org. "A čo viac, účinnosť premeny slnečnej a paliva pre systém je 4,6%, čo je o 2,5% oproti predchádzajúcim systémom."

Takéto umelé listy mohli byť použité na výrobu solárnej farmy vedľa chemických a elektrární pre konverziu CO 2 zo spalín tokov, ktoré majú paliva pri využití energie zo Slnka, dodáva. "Týmto spôsobom sa môže nielen sanáciu CO 2, ale aj uchovávať energiu Slnka vo forme chemických väzieb, čo je najúčinnejší spôsob uloženia tejto energie."

Illinois tím, hlási svoju prácu v Science DOI: 10.1126 / science.aaf4767 s ays že teraz dúfa škálovať svoj systém v spolupráci s priemyslom a už podala žiadosť o predbežné patent.


Dvojica:Vodivú Atramenty a vložte činnosti: Všetko sa mení Ďalšie:Vedci v týchto zistení W.Va. škôl z ekonomických, výskumných projektov Spoločenstva dosah