简化的水分解过程可以使清洁能源的收集和储存成为可能

一项新的研究由来自宾厄姆顿大学纽约州立大学为简化水分解过程铺平了道路,这一过程涉及收集太阳能来生产能量密集的燃料。

这位是宾汉姆顿大学物理学副教授路易斯·派珀。(图片来源:纽约州立大学宾汉姆顿大学)

关键的想法是产生一种太阳能燃料:氢气,它可以根据需要燃烧以释放能量,而不释放二氧化碳。对于水的分解,我们使用可见光产生光激发的负电子和正电洞,然后它们被分离,以催化水变成氧气和氢气。储存气体比使用电池更简单(也更便宜),所以这种方法有清洁能源收集和储存的好处

路易斯·派珀,宾汉姆顿大学物理学副教授

包括派珀在内的一组研究人员发现,当五氧化二钒(M-V2O5)纳米线被“掺杂”(即加入金属离子),最高的填充能级被提高,以便更有效地将空穴从量子点转移到纳米线,也就是将光激发的电子从空穴中隔离出来。

如果你不涂料,那么就会有一个正洞的积累,腐蚀量子点(称为光腐蚀)。利用计算和化学直觉,我们预测了Sn的掺杂2+离子会导致极好的能量排列和有效的电荷分离。我们看到太阳能收集的氢气量增加了十倍

路易斯·派珀,宾汉姆顿大学物理学副教授

目前,该团队已经与布法罗大学和德克萨斯农工大学的同事合作,通过用铂装饰量子点来改善氢气的演化。

我们期望铂能通过充当电子的催化位点来改善情况,但我们的最终目标是找到更便宜的替代品来装饰”Piper。

钻石光源和布鲁克海文国家实验室的科学家也对这项研究做出了贡献。

这篇题为《CdSe量子点与拓扑化学稳定的锡钒氧化物光催化体系的空穴提取设计发表于美国化学学会杂志

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