Niemiecki zespół badawczy opracował bimetaliczne, dwuwymiarowe superkryształy o doskonałych właściwościach katalitycznych. Można je wykorzystać do produkcji wodoru poprzez rozkład kwasu mrówkowego, uzyskując rekordowe rezultaty.
Naukowcy pod kierownictwem Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium (LMU Munich) w Niemczech opracowali technologię fotokatalityczną do produkcji wodoru opartą na plazmowych bimetalicznych dwuwymiarowych superkryształach.
Naukowcy stworzyli struktury plazmoniczne poprzez połączenie pojedynczych nanocząsteczek złota (AuNP) i nanocząsteczek platyny (PtNP).
Według badacza Emiliano Cortesa: „Układ nanocząsteczek złota jest niezwykle skuteczny w skupianiu padającego światła i generowaniu silnych lokalnych pól elektrycznych, tzw. gorących punktów, które tworzą się pomiędzy cząsteczkami złota”.
W proponowanej konfiguracji systemu światło widzialne oddziałuje bardzo silnie z elektronami w metalu i wprawia je w rezonansowe drgania, co powoduje, że elektrony zbiorczo przemieszczają się szybko z jednej strony nanocząstki na drugą. W ten sposób powstaje maleńki magnes, który eksperci nazywają momentem dipolowym.
Jest to iloczyn wielkości ładunku i odległości między środkami ładunków dodatnich i ujemnych. Kiedy to się dzieje, nanocząstki wychwytują więcej światła słonecznego i przekształcają je w niezwykle energetyczne elektrony. Pomagają one kontrolować reakcje chemiczne.
Społeczność akademicka przetestowała skuteczność plazmonowych bimetalicznych nadkryształów 2D w rozkładzie kwasu mrówkowego.
„Wybrano reakcję sondy, ponieważ złoto jest mniej reaktywne niż platyna i jest neutralnym pod względem emisji dwutlenku węgla nośnikiem wodoru” – powiedzieli.
„Eksperymentalnie zwiększona wydajność platyny pod wpływem oświetlenia sugeruje, że interakcja padającego światła z matrycą złota powoduje powstawanie platyny pod wpływem napięcia” – stwierdzili. „Rzeczywiście, gdy kwas mrówkowy jest używany jako nośnik H2, superkryształy AuPt wydają się mieć najlepszą wydajność plazmy”.
Kryształ wykazał szybkość produkcji wodoru na poziomie 139 mmol na gram katalizatora na godzinę. Zespół badawczy stwierdził, że oznacza to, że materiał fotokatalityczny jest obecnie światowym rekordzistą w produkcji wodoru poprzez dehydrogenację kwasu mrówkowego pod wpływem światła widzialnego i promieniowania słonecznego.
Naukowcy proponują nowe rozwiązanie w artykule „Plasmonic bimetallic 2D supercrystals for hydrogen generation”, opublikowanym niedawno w czasopiśmie Nature Catalice. W skład zespołu wchodzą badacze z Wolnego Uniwersytetu Berlińskiego, Uniwersytetu w Hamburgu i Uniwersytetu w Poczdamie.
„Łącząc plazmony i metale katalityczne, przyspieszamy rozwój wydajnych fotokatalizatorów do zastosowań przemysłowych. To nowy sposób wykorzystania światła słonecznego, który ma również potencjał do przeprowadzania innych reakcji, takich jak przekształcanie dwutlenku węgla w użyteczne substancje” – powiedział 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.
Wysyłając ten formularz wyrażasz zgodę na wykorzystanie Twoich danych przez PV Magazine w celu opublikowania Twoich komentarzy.
Twoje dane osobowe zostaną ujawnione lub przekazane osobom trzecim wyłącznie w celu filtrowania spamu lub w zakresie niezbędnym do utrzymania strony internetowej. Nie będziemy przekazywać danych osobom trzecim w żaden inny sposób, chyba że będzie to uzasadnione obowiązującymi przepisami o ochronie danych lub PV Magazine będzie do tego zobowiązany przepisami prawa.
Możesz odwołać tę zgodę w dowolnym momencie ze skutkiem na przyszłość, w takim przypadku Twoje dane osobowe zostaną natychmiast usunięte. W przeciwnym razie Twoje dane zostaną usunięte, jeśli PV Magazine przetworzy Twoje zapytanie lub cel przechowywania danych zostanie osiągnięty.
Pliki cookie na tej stronie internetowej są ustawione na „zezwalaj na pliki cookie”, aby zapewnić Ci komfortowe przeglądanie. Kontynuując korzystanie z tej strony bez zmiany ustawień plików cookie lub klikając „Akceptuj” poniżej, wyrażasz na to zgodę.