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科学家发明光催化水裂解新质料

时间:2018-07-10     泉源:《中国科学报》 (2018-07-10 第2版 国际)

本报讯 太阳能清洁且富厚。 。。不过, ,,当没有日光照射时, ,,必需将其贮保存电池中, ,,或者通过一个被称为光催化的历程, ,,将太阳能用于燃料生产。 。。在光催化水裂解中, ,,太阳能将水剖析成氢和氧。 。。随后, ,,氢和氧在燃料电池中被重新组合, ,,以释放能量。 。。

日前揭晓于美国物理学会出书集团旗下期刊《应用物理学快报》的一篇论文显示, ,,现在, ,,一类新质料——卤化物双钙钛矿可能恰恰拥有裂解水的属性。 。。

“若是我们能发明一种被用作水裂解光催化剂的质料, ,,这将是一个重大的突破。 。。”论文配相助者Feliciano Giustino体现。 。。

此前, ,,研究职员试验了多种光催化质料, ,,如二氧化钛(TiO2)。 。。虽然该质料能使用太阳能剖析水, ,,但效率不高, ,,缘故原由在于它无法很好地吸收可见光。 。。迄今为止, ,,还未有用于通俗水裂解的光催化质料实现商业化。 。。

来自英国牛津大学的George Volonakis和Giustino使用超等盘算机盘算了4种卤化物双钙钛矿的量子能量状态。 。。他们发明, ,,Cs2BiAgCl6和Cs2BiAgBr6是最有远景的光催化质料, ,,由于它们能比TiO2更好地吸收可见光。 。。同时, ,,两者能爆发拥有富足能量从而将水剖析成氢和氧的电子和空穴。 。。

Giustino体现, ,,少少有质料同时具备所有这些特征。 。。“我们不可说这一定行得通, ,,但这些化合物似乎拥有所有合适的属性。 。。”

Giustino及其团队最初在寻找制造太阳能电池的质料时发明了这种钙钛矿。 。。已往几年间, ,,钙钛矿引发普遍关注, ,,由于它可提高串联设计硅基太阳能电池的效率。 。。串联设计可将钙钛矿电池直接集成到高效硅电池上, ,,但它们含有少量铅。 。。若是被用于太阳能电站的能量网络, ,,铅可能造成潜在的情形危害。 。。

 

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