美國波士頓大學(xué)最近開發(fā)出一種從水中捕獲氫的新型清潔燃料技術(shù):用硅化鈦(TiSi2)微金屬絲做內(nèi)芯,,再包上一層普通的鐵銹(三氧化二鐵)外層編成納米網(wǎng),,創(chuàng)造出一種經(jīng)濟(jì)高效的水分解平臺,。相關(guān)研究發(fā)表在《美國化學(xué)協(xié)會會刊》網(wǎng)絡(luò)版上。
在水中通電也能將水分解成氧氣和氫氣,,但電解水成本昂貴,。獲得清潔能源需要大規(guī)模分解水,,因此必須找到一種經(jīng)濟(jì)高效的方法,。波士頓大學(xué)化學(xué)副教授王頓威(音譯)和研究小組2008年時最先發(fā)明了納米網(wǎng),,此后納米網(wǎng)作為一種新興的清潔能源技術(shù)平臺,顯出越來越多的優(yōu)勢,。
王頓威介紹說,,用來編織納米網(wǎng)的線材只有人類頭發(fā)直徑的1/400粗細(xì),使納米網(wǎng)表面積更大,,芯材硅化鈦這種容易獲得的半導(dǎo)體能使系統(tǒng)導(dǎo)電性大 大加強(qiáng),,因此納米網(wǎng)能有效收集電荷,使光子到電荷的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)最大化,。涂層材料鐵銹來自赤鐵礦,,是一種儲量豐富的氧化鐵礦石。但受自身屬性限制,,氧化鐵導(dǎo)電 性很差,,而通過給它引入另一種導(dǎo)電性強(qiáng)的內(nèi)芯通道,,專門用于傳送電荷,,大大增強(qiáng)了納米網(wǎng)的輸電能力,。
光電流直接來自納米網(wǎng)平臺,氧化鐵無需用氧氣催化就能有效吸收光線,,從而降低了成本,。研究人員指出,在沒有任何釋氧催化劑條件下,,在電位條件為1.23伏和1.53伏對抗可逆氫電極狀態(tài)下,,分別獲得了每平方厘米1.6毫安和2.7毫安的光電流。
王頓威解釋說:“我們只顯示了納米網(wǎng)在不用催化劑條件下的性能水平,,而最新研究顯示,,加入催化劑能進(jìn)一步提高赤鐵礦的效能。”這種獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)將大大拓寬現(xiàn)有材料在清潔能源領(lǐng)域的應(yīng)用,,并在以半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的水分解輸電技術(shù)領(lǐng)域運(yùn)用前景廣闊,。(生物谷Bioon.com)