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銅納米線顯示承諾在能源轉(zhuǎn)換
2013年11月25日
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美國杜克大學的研究人員正在使用銅將陽光和水化學燃料。
將太陽能轉(zhuǎn)化為存儲燃料仍然是一個挑戰(zhàn)。的方法之一化學家試圖捕捉太陽的力量是通過水分裂,在水的原子分解的氫可能收集和用作燃料。
植物通過光合作用,半個世紀以來,科學家們一直試圖再現(xiàn)這一過程通過擺弄化學催化劑,開啟陽光。
銦錫氧化物(ITO)是一個材料他們通常試圖利用其透明度允許陽光穿過,觸發(fā)水分解反應(yīng)。伊藤也導電,但它遠非理想的材料。
說不是很豐富,銦本·威利的杜克大學化學助理教授。這是類似于銀在地殼中豐度。”
因此,太陽能燃料電池使用伊藤可能仍然昂貴,無法與常規(guī)能源如煤和天然氣,他在一份聲明中說。
威利的實驗室創(chuàng)造了銅納米線融合在一個透明膠片,以替代ITO。團隊——包括兩名博士后研究人員、研究生和前從杜克大學研究生——上個月在《應(yīng)用化學》上發(fā)表了他們的新方法。
銅豐富1000倍和100倍比銦便宜。銅納米線的催化劑也比ITO同行生產(chǎn)成本較低,因為他們可以“打印”的玻璃或塑料液體油墨的形式,使用機器,功能就像一個印刷機。相比之下,伊藤生產(chǎn)需要大,順序的泵和真空沉積一層薄薄的銦原子速度慢得多。
銅納米線薄膜顯微金屬桿組成的網(wǎng)絡(luò),威利的性能及應(yīng)用實驗室已經(jīng)研究多年。
納米線為催化化學、提供高表面積和威利的團隊嘗試了涂層鈷或鎳的金屬作為實際的化學催化劑。
即使有一層鈷或鎳納米線的電影讓更多的陽光通過近七倍伊藤。電影也靈活,導致威利想象完成燃料電池一天被附加到背包或汽車。
在此期間,工程和化學的挑戰(zhàn)依然存在。納米線的電影只有一個一半的水分解方程,這一過程被稱為水氧化。的另一半反應(yīng)涉及使用電子從水氧化減少獲得氫。威利的團隊預計發(fā)布他們的工作在這個過程。
他說:“很多組正在組建完整的設(shè)備生成燃料從陽光…這些系統(tǒng)的效率和成本必須提高他們的商業(yè)(生產(chǎn))。”
威利指出,太陽能生產(chǎn)只是一個應(yīng)用程序的銅納米線薄膜的研究。納米線也顯示承諾用于靈活的觸摸屏,有機LED(OLED)燈和智能玻璃。
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