+86-757-8128-5193

Новини

Головна > Новини > Зміст

TMDC Nanoflakes Робить новий тип сонячних батарей Фотосинтетичний

Вольфрам діселеніда nanoflakes може бути використаний для хімічно перетворюють вуглекислий газ в окис вуглецю в іонної рідини. Це нове відкриття дослідників з Університету штату Іллінойс в Чикаго , чиї "фотосинтетичний" пристрій працює , використовуючи тільки сонячне світло. Новий тип сонячних батарей може бути використаний для видалення вуглецю з атмосфери і виробляють паливо одночасно.


Електрохімічні скорочення CO 2 може, в принципі, бути хорошим способом утилізації цього парникового газу назад в паливо. Однак існуючі каталізатори для цієї реакції є надто неефективно.

Команда під чолі з Аміном Салехі-Khojin   , як і зараз протестували ефективність класу 2D матеріалів під назвою перехідних металів Діхалькогеніди (TMDCs) в якості каталізаторів для цієї реакції. Дослідники в парі матеріалів з іонною рідиною в якості електроліту всередині двокамерного, трехелект- електрохімічної комірки.

Вольфрам діселеніда робить штучний лист

Вони виявили, що вольфраму діселеніда був кращим, і в його nanoflake формі, перевершила насипні каталізатори (зі срібла, наприклад) на коефіцієнт 60. Було також, по крайней мере в два рази краще за інших nanoflake з'єднань, що розглядаються в дослідженні. Крім того, в 20 разів дешевше, ніж срібного каталізатора.

Потім команда використовувала свій каталізатор , щоб побудувати штучний лист, що складається з двох кремнієвих фотоелектричних елементів потрійного стику розмірами 18 см 2 врожаю світла. Діселеніда вольфраму і іонний рідкий каталізатор складається з катода в камері в той час як оксид кобальту в калій-фосфатному електроліті склав анод.

Наслідуючи процес фотосинтезу

"Цей штучний лист імітує процес фотосинтезу," пояснює Салехі-Khojin. "У реальному аркуші, СО 2 перетворюється в цукор , але в нашому листі він перетворюється в синтез - газ." Синтез - газ або синтез - газу, являє собою суміш газоподібного водню і монооксиду вуглецю , і він може бути спалений безпосередньо в газових турбінах і синтез - газу двигуни або перетворені в дизельне паливо або інші вуглеводневі палива високої щільності, таких як нафта. Салехі-Khojin каже, що він і його колеги також може розробити свій каталізатор безпосередньо виробляти цукор або інші вуглеводні.

Дослідники виміряли каталітичну активність на кожного активного ділянки на їх штучного листа , коли він піддається впливу світла 100 Вт / см 2. Йдеться про середню інтенсивність сонячного світла, що досягає поверхні Землі. Синтетичний газ утворюється на катоді і вільні іони кисню і водню на аноді. Іони водню дифундують через мембрану в бік катода , щоб брати участь в реакції відновлення СО 2.

сонячні ферми

"Ця реакція була в 1000 разів краще , ніж виміряна для наночастинок срібла і в 60 разів краще , ніж нашої попередньої роботи , проведеної на насипний дисульфіду молібдену," Салехі-Khojin говорить nanotechweb.org. "Більш того, ефективність перетворення сонячної і палива для системи становить 4,6%, що на 2,5% в порівнянні з попередніми системами."

Такі штучні листя могли бути використані для виготовлення сонячних ферм поруч з хімічними і електростанцій для перетворення СО 2 з відпрацьованих газів потоків до палива , використовуючи лише енергію від Сонця, додає він. "Таким чином , ми можемо не тільки виправляти СО 2 , а й зберігати енергію Сонця у вигляді хімічних зв'язків, що є найбільш ефективним способом зберігання цієї енергії."

Команда Illinois, повідомляючи свою роботу в Science DOI: 10.1126 / science.aaf4767 сек AYS що він тепер сподівається розширювати свою систему у співпраці з промисловістю і вже подали заяви на отримання попереднього патенту.