TMDC Nanoflakes naredi nov tip Fotosintetičen so sončne celice

- Feb 18, 2017 -

Volframovo diselenide nanoflakes se lahko uporabijo za kemično pretvorbo ogljikov dioksid, ogljikov monoksid v ionsko tekočino. To je nova ugotovitev raziskovalcev na University of Illinois v Chicagu, katerega "fotosinteza" Naprava deluje samo z sončno svetlobo. Nova vrsta sončne celice se lahko uporabijo za odstranitev ogljika iz atmosfere in proizvodnjo goriva ob istem času.


Elektrokemično zmanjšanje CO 2 lahko načeloma dober način recikliranja tega toplogrednih plinov nazaj v gorivih. Vendar pa se obstoječe katalizatorji za to reakcijo, so le preveč neučinkoviti.

Ekipa, ki jih vodil Amin Salehi-Khojin   kot je sedaj testirali učinkovitost razreda 2D materiala imenovanega dihalkogenidov prehodnih kovin (TMDCs) kot katalizator za to reakcijo. Raziskovalci paru materialov z ionsko tekočino kot elektrolita v dva predalčka, tri elektrode elektrokemijsko celico.

Tungsten diselenide naredi umetno list

Ugotovili so, da je volfram diselenide najboljši, in v nanoflake obliki prekosila razsutih katalizatorjev (iz srebra, na primer) s faktorjem 60. Poleg tega je vsaj dvakrat tako dobro kot druge nanoflake spojin analizirani v študiji. Prav tako je 20-krat cenejši kot srebrovega katalizatorja.

Ekipa nato uporabijo svojo katalizator za izgradnjo umetni list, sestavljen iz dveh silikonskih triple-križišča fotovoltaičnih celicah, ki merijo 18 cm 2 na svetlobo žetve. Volfram diselenide in ionska tekočina katalizator sestavljena katode v celici, ko kobalt oksida v kalijevega fosfata elektrolit sestavljajo anode.

Posnemanje proces fotosinteze

"To umetno leaf posnema proces fotosinteze," je pojasnil Salehi, Khojin. "V resničnem lista je CO 2 pretvori v sladkor, ki pa v našem listom se pretvori v sinteznim plinom." Syngas ali sintezni plin, je zmes vodika in ogljikovega monoksida ter se lahko sežge neposredno v plinske turbine in sinteznim plinom motorji ali pretvorijo v dizelsko gorivo ali druge visoke gostote ogljikovodikovih goriv, kot so nafta. Salehi-Khojin pravi, da on in njegovi kolegi lahko inženir tudi svoj katalizator za neposredno proizvodnjo sladkorja ali drugih ogljikovodikov.

Raziskovalci so merili katalitično aktivnost na vsakega aktivnega mesta na svojem umetnem listom, ko je bilo izpostavljeno svetlobi 100 W / cm2. Gre za povprečne jakosti sončne svetlobe, ki doseže Zemljino površino. Sintetični plin nastaja na katodi in prostih kisikovih in vodikovi ioni so proizvedeni na anodo. Vodikovi ioni difundirajo skozi membrano na katodni strani, da sodeluje pri reakciji zmanjšanja CO2.

solarni kmetije

"Ta reakcija je bila 1000-krat boljši kot je bil izmerjen pri srebrnih nanodelcev in 60-krat boljša od naše dosedanje delo, ki poteka v razsutem stanju molibdenovega disulfida," Salehi-Khojin pove nanotechweb.org. "Še več, učinkovitost pretvorbe sončno-gorivo za sistem je 4,6%, kar je za 2,5% več od prejšnjih sistemov."

Takšne umetne listi se lahko uporabljajo za izdelavo sončne kmetije poleg kemičnim in elektrarn za pretvorbo CO2 iz tokov izpušnih plinov za goriva, ki uporabljajo samo energijo iz sonca, je še dodal. "Na ta način ne moremo samo sanira CO 2, ampak tudi shranjevanje energije sonca v obliki kemijskih vezi, ki je najbolj učinkovit način za shranjevanje te energije."

Illinois skupina, poročanje svoje delo v znanosti DOI: 10.1126 / science.aaf4767 s DNEVI da je sedaj upa, da bo povečala svojo sistem v sodelovanju z industrijo in je že vložila predlog za začasno patenta.


Par:Prevodnega črnila in Paste podjetja: Vse se spreminja Naslednji:Znanstveniki na W.Va. šol prisotni ugotovitve iz gospodarskega, vpliv raziskovalnih projektov Skupnosti