Расщепление воды при помощи наностержней
 Солнечный свет и вода – источники энергии будущего |
|
||||||||
Вода и свет являются неиссякаемыми на Земле, и природа использует их для производства энергии путем фотосинтеза. Несмотря на интенсивное изучение фотолиза, создать его искусственно с такой же эффективностью, как природного, достаточно трудно. Электроды на основе диоксида титана являются одним из путей расщепления воды под действием ультрафиолетового (УФ) излучения, но их эффективность достаточно скудная, ввиду того, что диоксид титана способен поглощать только УФ-излучение, а остальная световая радиация конвертируется в энергию с несущественным КПД.
Хонгкун Парк с коллегами из Гарвардского университета, синтезировали нанопровода на основе TiO2 с большой площадью поверхности, поместили их на электрод и обнаружили, что химическое связывание увеличивает их оптическую плотность, позволяя поглощать больше света. По словам Парка, такое усовершенствование позволяет проводить конверсию световой энергии в два раза эффективнее, по сравнению с предыдущими электродами.
Допирование сети нанопроводов наночастицами серебра или золота позволяет проводить реакцию расщепления воды под действием видимого света. Это может привести к существенному усовершенствованию кталалитической возможности расщепления воды.
Парк отмечает, что их работа показывает, что производительность материала может быть улучшена помещением его в наноструктурированную сеть, и такой метод может быть применен ко многим другим материалам, для достижения высокоэффективного расщепления воды при помощи солнечной радиации.
Стив Дан из Университета Королевы Мэри, Лондон, комментирует данное сообщение так: «Данная работа наиболее интересна и примечательна тем, что обнаружены новые, отличные от традиционных, морфологические формы порошка диокиси титана – наностержни. Достоинства применения диоксида титана над другими, более экзотическими системами, в том, что его химия достаточно хорошо известна, он является высокофотостабильным, дешевым, а также нетоксичным».
Группа ученых планирует изучить фотоэлектролиз воды с оксидами других металлов, такими как оксид железа, который поглощает видимый свет, и изучить, как их эффективность увеличивается в подобных наноструктурированных сетях.
Также по теме:
Источники: