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銅納米線顯示承諾在能源轉(zhuǎn)換
2013年11月25日
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評(píng)論
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美國杜克大學(xué)的研究人員正在使用銅將陽光和水化學(xué)燃料。
將太陽能轉(zhuǎn)化為存儲(chǔ)燃料仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。的方法之一化學(xué)家試圖捕捉太陽的力量是通過水分裂,在水的原子分解的氫可能收集和用作燃料。
植物通過光合作用,半個(gè)世紀(jì)以來,科學(xué)家們一直試圖再現(xiàn)這一過程通過擺弄化學(xué)催化劑,開啟陽光。
銦錫氧化物(ITO)是一個(gè)材料他們通常試圖利用其透明度允許陽光穿過,觸發(fā)水分解反應(yīng)。伊藤也導(dǎo)電,但它遠(yuǎn)非理想的材料。
說不是很豐富,銦本·威利的杜克大學(xué)化學(xué)助理教授。這是類似于銀在地殼中豐度。”
因此,太陽能燃料電池使用伊藤可能仍然昂貴,無法與常規(guī)能源如煤和天然氣,他在一份聲明中說。
威利的實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造了銅納米線融合在一個(gè)透明膠片,以替代ITO。團(tuán)隊(duì)——包括兩名博士后研究人員、研究生和前從杜克大學(xué)研究生——上個(gè)月在《應(yīng)用化學(xué)》上發(fā)表了他們的新方法。
銅豐富1000倍和100倍比銦便宜。銅納米線的催化劑也比ITO同行生產(chǎn)成本較低,因?yàn)樗麄兛梢?ldquo;打印”的玻璃或塑料液體油墨的形式,使用機(jī)器,功能就像一個(gè)印刷機(jī)。相比之下,伊藤生產(chǎn)需要大,順序的泵和真空沉積一層薄薄的銦原子速度慢得多。
銅納米線薄膜顯微金屬桿組成的網(wǎng)絡(luò),威利的性能及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)研究多年。
納米線為催化化學(xué)、提供高表面積和威利的團(tuán)隊(duì)嘗試了涂層鈷或鎳的金屬作為實(shí)際的化學(xué)催化劑。
即使有一層鈷或鎳納米線的電影讓更多的陽光通過近七倍伊藤。電影也靈活,導(dǎo)致威利想象完成燃料電池一天被附加到背包或汽車。
在此期間,工程和化學(xué)的挑戰(zhàn)依然存在。納米線的電影只有一個(gè)一半的水分解方程,這一過程被稱為水氧化。的另一半反應(yīng)涉及使用電子從水氧化減少獲得氫。威利的團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)發(fā)布他們的工作在這個(gè)過程。
他說:“很多組正在組建完整的設(shè)備生成燃料從陽光…這些系統(tǒng)的效率和成本必須提高他們的商業(yè)(生產(chǎn))。”
威利指出,太陽能生產(chǎn)只是一個(gè)應(yīng)用程序的銅納米線薄膜的研究。納米線也顯示承諾用于靈活的觸摸屏,有機(jī)LED(OLED)燈和智能玻璃。
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