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殼結(jié)構(gòu)納米線強(qiáng)化光解水產(chǎn)氫-可行度高
發(fā)布時間：2022-11-18 瀏覽量：1638
一個來自英國、加拿大和香港的研究小組開發(fā)出了可用于高效生產(chǎn)氫氣的光催化納米纖維。發(fā)表在《Nature Chemistry》上的論文中，該小組描述了他們的高效納米纖維是如何制造出來的。首爾國立大學(xué)的Gregory Peterson、Sanghee Yang和Tae-Lim Choi在同一期雜志上發(fā)表了一篇《News and Views》，概述了該團(tuán)隊所做的工作。
目前，氫氣的應(yīng)用非常廣泛，但由于生產(chǎn)成本和儲存問題等問題，氫氣的使用還沒有普及。在這項新的研究中，研究人員著重克服了成本問題，他們模仿自然界，制造了一種人工光合作用系統(tǒng)，能夠以太陽光作為能源，從水中產(chǎn)生氫氣。
研究人員通過使用犧牲性還原劑進(jìn)行還原半反應(yīng)的傳導(dǎo)部分來分解水，可以使用水制氫變得更加容易。他們還指出，其他制造這種體系的嘗試都存在產(chǎn)率低、穩(wěn)定性差、催化劑周轉(zhuǎn)次數(shù)少等問題。為了解決這些問題，該團(tuán)隊開發(fā)了一種自組裝納米纖維系統(tǒng)。
該系統(tǒng)使用了塊狀共聚物和一個可結(jié)晶的成芯塊以及一個含有光敏劑或鈷催化劑的成殼塊。這樣就創(chuàng)造了一個自組裝系統(tǒng)，材料生長成穩(wěn)定的納米纖維，催化劑基團(tuán)和光敏劑相互靠近。通過以梯度方式分布這些成分，納米纖維可以被制成類似于瓶刷的結(jié)構(gòu)（長度從95到3528納米），沒有內(nèi)部的電線。然后，所得到的結(jié)構(gòu)可用于利用陽光將水轉(zhuǎn)化為氫氣。
論文標(biāo)題為《Tailored self-assembled photocatalytic nanofibres for visible-light-driven hydrogen production》、《Polymers producing hydrogen》。