โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

แผ่นนาโนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับเชื้อเพลิงจากแสงอาทิตย์

Anonim

เชื้อเพลิงจากแสงอาทิตย์พลังงานสะอาดจากแสงแดดน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นรูปแบบที่น่าสนใจสำหรับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในไฮโดรเจนหรือไฮโดรคาร์บอนตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพของเทคโนโลยีนี้ยังคงต้องการ "เพิ่ม" นักวิจัย Kasper Wenderich จาก MESA + Institute for Nanotechnology ของ University of Twente (NL) ได้ตรวจสอบ nanoplates พิเศษที่มีอนุภาคของพวกเขาใน platinum และเร่งการแปลงสารเคมี ในระหว่างการวิจัยของเขาเขาค้นพบว่าทำไมผลกระทบของอนุภาคเหล่านี้มีค่าน้อยกว่าที่คาดไว้ทั่วไป Wenderich ปกป้องวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขาในวันที่ 18 มีนาคม

การโฆษณา


ปัญหาที่สำคัญของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าคือการเก็บรักษา ความต้องการไฟฟ้ามักจะไม่สอดคล้องกับการผลิต เราไม่สามารถจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้ในเชื้อเพลิงชีวภาพที่ยั่งยืน 'เป็นคำถามที่นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกถามตัวเอง ไฮโดรเจนสามารถเป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงเหล่านี้โดยมีน้ำและแสงแดดเป็นเกณฑ์ แต่ยังมีการแปลง CO2 เป็นตัวเลือก: วิธีที่น่าสนใจในการรับมือกับปัญหาการปล่อยก๊าซที่ใหญ่ที่สุดในโลก

การควบคุมอิเล็กตรอน

สำหรับปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องต้องใช้วัสดุพิเศษ photocatalysts ไทเทเนียมไดออกไซด์มักนิยมใช้ แต่ตาม Wenderich มีข้อ จำกัด บางประการ เขาเลือกอีกทางเลือกคือทังสเตนออกไซด์ซึ่งเป็นวัสดุสีเหลืองที่สามารถดูดซับแสงแดดได้ดีขึ้น จากนี้เขาทำให้โครงสร้างคริสตัลพิเศษจานนาโน: บนพื้นผิวด้านของแผ่นเหล่านี้ปฏิกิริยาทางเคมีจะเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่นแสงแดดช่วยปลดปล่อยอิเล็กตรอนที่ผิวหน้าเพียงตัวเดียวและสร้างไฮโดรเจนขึ้นเมื่อดูดซับไฮโดรเจนไอออนที่ผิว การควบคุมอิเล็กตรอนในทิศทางที่ถูกต้องนั่นคือความท้าทาย De 'หลุม' ที่เป็นอิสระย้ายไปยังหนึ่งในพื้นผิวอื่น ๆ ของแผ่นและทำปฏิกิริยากับไอออนออกซิเจนต่อก๊าซออกซิเจน

จุดเชื่อมโยงที่ไม่ถูกต้อง

แต่ทังสเตนออกไซด์เป็นอย่างดีต้องใช้แรงผลักดันพิเศษเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ อนุภาคนาโนของ Platina สามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมในปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนได้เป็นความคิดร่วมกัน อนุภาคเหล่านี้ถูกวางไว้บนพื้นผิวที่มีปฏิกิริยาด้วยเทคนิคที่ใช้แสงเช่นกันการสะสมของภาพถ่าย เมื่อ platina มีอยู่อิเล็กตรอนจะกระตือรือร้นที่จะเคลื่อนที่ไปยังผิวด้านขวาอย่างน้อยที่สุดนั่นก็คือทฤษฎี การวาง platina บนพื้นผิวที่ถูกต้องอย่างไรก็ตามไม่ง่ายอย่างที่คิดว่าเป็นข้อสรุปของ Wenderich มันมีแนวโน้มที่จะย้ายไปที่ขอบแทนพื้นผิว โดยการทำเช่นนั้นมันยังมีแนวโน้มที่จะชะลอตัวลงปฏิกิริยาแทนการเร่งขึ้น Wenderich แสดงให้เห็นถึงเรื่องนี้กับการทดลองใช้พลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งผลตอบแทนน้อยกว่าที่คาดไว้ เขายังมองเข้าไปในกลไกในรายละเอียดโดยใช้ Atomic Force Microscopy วิทยานิพนธ์ของ Wenderich มีข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ เกี่ยวกับการกระจายตัวของอนุภาคและขนาดของอนุภาคที่ดีที่สุด แม้ว่าผลการทดสอบจะไม่ดีเท่าที่ควร แต่การสะสมของภาพถ่ายก็ยังเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงจากแสงอาทิตย์ การใช้แผ่นนาโนเหล่านี้อาจเป็นไปได้สำหรับวัสดุอื่นนอกเหนือจากทังสเตนออกไซด์ซึ่งจะเป็นการเปิดสายการวิจัยใหม่สำหรับอนาคต

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่จัดเตรียมโดย University of Twente หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว