日本研发高效水分子分解法 用阳光分解水分子制氢

2020-06-28 18:31:59 阅读 5 次 评论 0 条

今日汽车讯 据外媒报道,一个隶属于日本多个机构的研究小组研发了一种更好的方法,利用阳光分解水分子,制造氢气。该小组在发布的论文中概述了所研发的技术以及该技术的效果。

日本研发高效水分子分解法 用阳光分解水分子制氢第1张-今日汽车网

(图片来源:Nature杂志)

由于温室气体的排放仍在持续,地球也在持续变暖,科学家们开始寻找汽车汽油的替代品,因为汽油燃烧也是全球变暖的主要原因。其中一个主要的研究领域是利用氢气取代汽车中的汽油,因为氢气燃烧时不会产生任何温室气体,但是该研究的进展一直受到效率和成本问题的阻碍。不过,在该项新研究中,研究人员重新审视了钛酸锶的使用。钛酸锶是一种由锶和钛构成的氧化物。自20世纪70年代末以来,科学家们已经知道可采用钛酸锶,以光催化方式分解水分子,只是一直未能找到一种具经济效益的方法来使用它。现在,日本的研究人员就找到了方法,以解决其在普遍使用时遇到的一些障碍。

研究人员采用了几种新技术,以更好地将钛酸锶用作光催化剂。第一种方法是通过提高晶体的结晶度以及减少晶格中化学缺陷的数量,以抑制电荷重组;第二种是通过选择性地在晶体表面沉积助催化剂,以进一步抑制电荷重组;第三种是通过在由铬化合物制成的保护管套中覆盖铑助催化剂,防止不良副作用的发生。

采用此类方法,再改进该技术,实现了更高的外部量子效率分数(用于分裂水分子的光催化剂的光子所占比例)。当利用辐照光进行测试,将该技术与光催化剂一起使用时,外部量子效率分数达到了96%。不过,在该项技术可应用于现实世界之前,还需要做更多工作。研究人员表示,其研究表明了此种方法具有可行性。

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