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新资料从水中提取可再生能源 |
| 功夫：2021-03-24 起源：中国科学报 |
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立方碳化硅在水中 ? 图片起源：Thor Balkhed/LiU 只借助阳光就从水钟装取出”氢气 ？瑞典林雪平大学钻研人员开发出一种新资料——纳米多孔立方碳化硅（3C-SiC） ，它能够捕获太阳能 ，并将水分化以出产氢气。有关论文近日登载于〖国化学学会—纳米》。 该钻研掌管人、林雪平大学物理、化学和生物系高级讲师孙建武（音译）说：“人们必要新的可持续能源系统应对全球能源和环境挑战 ，如二氧化碳排放增长和气象变动。” 氢的能量密度是汽油的3倍 ，当氢气被用来产生能量时 ，唯一产品是纯水。然而 ，每产生1吨氢气 ，就会排放9~12吨二氧化碳。因而 ，利用太阳能分化水分子产生氢气是一种可持续的步骤 ，并且不会导致二氧化碳排放。这种步骤的一个重要利益是能将太阳能转化为可贮存的燃料。 “传统的太阳能电池在白日产生能量 ，但这些能量必须立即便用 ，或者贮存在电池中。氢是一种很有前途的能源 ，它能够像汽油和柴油等传统燃料一样贮存和运输。”孙建武说。 为此 ，钻研人员必要找到一种经济高效的资料 ，能够通过光电解将水分化成氢和氧。阳光中能够用来分化水的能量重要以紫表线和可见光的大局存在 ，因而 ，必要一种可能有效吸收这种辐射从而产生电荷的资料。 该钻研幼组开发了3C-SiC。这种碳化硅有很多极度幼的孔。钻研人员称这种资料为纳米孔3C-SiC ，它有很好的机能 ，能够利用阳光从水中产生氢气。尝试显示 ，这种新型多孔资料能够有效地捉拿和网络紫表线和大部门可见光。并且 ，多孔结构推进了拥有所需能量电荷的分离 ，而幼孔隙则提供了较大的活性表表积 ，加强了电荷转移 ，增长了反映位点的数量 ，从而进一步提高了水分化效能。 “我们已经证明纳米多孔3C-SiC拥有更高的电荷分离效能 ，这使得水分化氢效能比使用平面碳化硅好得多。”孙建武说。 有关论文信息：http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.1c00256 |
