Μια γερμανική ερευνητική ομάδα ανέπτυξε διμεταλλικούς δισδιάστατους υπερκρυστάλλους με εξαιρετικές καταλυτικές ιδιότητες. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή υδρογόνου μέσω της αποσύνθεσης μυρμηκικού οξέος, με αποτελέσματα ρεκόρ.
Επιστήμονες με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian του Μονάχου (LMU Munich) στη Γερμανία ανέπτυξαν μια φωτοκαταλυτική τεχνολογία για την παραγωγή υδρογόνου με βάση διμεταλλικούς δισδιάστατους υπερκρυστάλλους πλάσματος.
Οι ερευνητές συναρμολόγησαν πλασμονικές δομές συνδυάζοντας μεμονωμένα νανοσωματίδια χρυσού (AuNPs) και νανοσωματίδια πλατίνας (PtNPs).
Ο ερευνητής Emiliano Cortes δήλωσε: «Η διάταξη των νανοσωματιδίων χρυσού είναι εξαιρετικά αποτελεσματική στην εστίαση του προσπίπτοντος φωτός και στη δημιουργία ισχυρών τοπικών ηλεκτρικών πεδίων, των λεγόμενων θερμών σημείων, που σχηματίζονται μεταξύ των σωματιδίων χρυσού».
Στην προτεινόμενη διαμόρφωση του συστήματος, το ορατό φως αλληλεπιδρά πολύ έντονα με τα ηλεκτρόνια στο μέταλλο και τα αναγκάζει να δονούνται συντονισμένα, προκαλώντας την ταχεία συλλογική κίνηση των ηλεκτρονίων από τη μία πλευρά του νανοσωματιδίου στην άλλη. Αυτό δημιουργεί έναν μικροσκοπικό μαγνήτη που οι ειδικοί ονομάζουν διπολική ροπή.
Είναι το γινόμενο του μεγέθους του φορτίου και της απόστασης μεταξύ των κέντρων των θετικών και αρνητικών φορτίων. Όταν συμβαίνει αυτό, τα νανοσωματίδια συλλαμβάνουν περισσότερο ηλιακό φως και το μετατρέπουν σε εξαιρετικά ενεργητικά ηλεκτρόνια. Βοηθούν στον έλεγχο των χημικών αντιδράσεων.
Η ακαδημαϊκή κοινότητα έχει δοκιμάσει την αποτελεσματικότητα των πλασμονικών διμεταλλικών 2D υπερκρυστάλλων στην αποσύνθεση του μυρμηκικού οξέος.
«Η αντίδραση ανιχνευτή επιλέχθηκε επειδή ο χρυσός είναι λιγότερο δραστικός από την πλατίνα και επειδή είναι ένας φορέας H2 με ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα», ανέφεραν.
«Η πειραματικά βελτιωμένη απόδοση της πλατίνας υπό φωτισμό υποδηλώνει ότι η αλληλεπίδραση του προσπίπτοντος φωτός με τη συστοιχία χρυσού έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό πλατίνας υπό τάση», ανέφεραν. «Πράγματι, όταν χρησιμοποιείται μυρμηκικό οξύ ως φορέας H2, οι υπερκρύσταλλοι AuPt φαίνεται να έχουν την καλύτερη απόδοση πλάσματος».
Ο κρύσταλλος έδειξε ρυθμό παραγωγής H2 139 mmol ανά γραμμάριο καταλύτη ανά ώρα. Η ερευνητική ομάδα δήλωσε ότι αυτό σημαίνει ότι το φωτοκαταλυτικό υλικό κατέχει πλέον το παγκόσμιο ρεκόρ για την παραγωγή υδρογόνου με αφυδρογόνωση μυρμηκικού οξέος υπό την επίδραση του ορατού φωτός και της ηλιακής ακτινοβολίας.
Οι επιστήμονες προτείνουν μια νέα λύση στην εργασία με τίτλο «Πλασμονικοί διμεταλλικοί δισδιάστατοι υπερκρύσταλλοι για την παραγωγή υδρογόνου», που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Catalice. Η ομάδα περιλαμβάνει ερευνητές από το Ελεύθερο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, το Πανεπιστήμιο του Αμβούργου και το Πανεπιστήμιο του Πότσνταμ.
«Συνδυάζοντας πλασμόνια και καταλυτικά μέταλλα, προωθούμε την ανάπτυξη ισχυρών φωτοκαταλυτών για βιομηχανικές εφαρμογές. Αυτός είναι ένας νέος τρόπος χρήσης του ηλιακού φωτός και έχει επίσης τη δυνατότητα για άλλες αντιδράσεις, όπως η μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε χρήσιμες ουσίες», δήλωσε ο Cole Thes.
        This content is copyrighted and may not be reused. If you would like to collaborate with us and reuse some of our content, please contact us: editors@pv-magazine.com.
Υποβάλλοντας αυτήν τη φόρμα, συμφωνείτε ότι το PV Magazine θα χρησιμοποιήσει τα στοιχεία σας για να δημοσιεύσει τα σχόλιά σας.
Τα προσωπικά σας δεδομένα θα κοινοποιούνται ή θα διαβιβάζονται με άλλο τρόπο σε τρίτους μόνο για σκοπούς φιλτραρίσματος ανεπιθύμητης αλληλογραφίας ή όπως απαιτείται για τη συντήρηση του ιστότοπου. Δεν θα γίνεται καμία άλλη διαβίβαση σε τρίτους, εκτός εάν δικαιολογείται από τους ισχύοντες κανονισμούς προστασίας δεδομένων ή εκτός εάν το PV Magazine υποχρεούται να το πράξει από το νόμο.
Μπορείτε να ανακαλέσετε αυτήν τη συγκατάθεση ανά πάσα στιγμή με ισχύ για το μέλλον, οπότε τα προσωπικά σας δεδομένα θα διαγραφούν αμέσως. Διαφορετικά, τα δεδομένα σας θα διαγραφούν εάν το PV Magazine επεξεργαστεί το αίτημά σας ή επιτευχθεί ο σκοπός αποθήκευσης των δεδομένων.
Τα cookies σε αυτόν τον ιστότοπο έχουν οριστεί ώστε να «επιτρέπουν τα cookies» για να σας παρέχουν μια εξαιρετική εμπειρία περιήγησης. Συμφωνείτε με αυτό συνεχίζοντας να χρησιμοποιείτε αυτόν τον ιστότοπο χωρίς να αλλάξετε τις ρυθμίσεις των cookies ή κάνοντας κλικ στην επιλογή «Αποδοχή» παρακάτω.