צוות מחקר גרמני פיתח גבישי-על דו-ממדיים דו-מתכתיים בעלי תכונות קטליטיות מצוינות. ניתן להשתמש בהם לייצור מימן על ידי פירוק חומצה פורמית, עם תוצאות שיא.
מדענים בראשות אוניברסיטת לודוויג מקסימיליאן במינכן (LMU מינכן) בגרמניה פיתחו טכנולוגיה פוטו-קטליטית לייצור מימן המבוססת על גבישי-על דו-ממדיים דו-מתכתיים בפלזמה.
החוקרים הרכיבו מבנים פלסמוניים על ידי שילוב של ננו-חלקיקי זהב בודדים (AuNPs) וננו-חלקיקי פלטינה (PtNPs).
החוקר אמיליאנו קורטס אמר: "סידור חלקיקי הננו-חלקיקים של זהב יעיל ביותר במיקוד אור פוגע וביצירת שדות חשמליים מקומיים חזקים, המכונים נקודות חמות, הנוצרים בין חלקיקי הזהב."
בתצורת המערכת המוצעת, אור נראה מקיים אינטראקציה חזקה מאוד עם האלקטרונים במתכת וגורם להם לרטוט בצורה תהודה, מה שגורם לאלקטרונים לנוע יחד במהירות מצד אחד של הננו-חלקיק לצד השני. זה יוצר מגנט זעיר שמומחים מכנים מומנט דיפול.
זהו מכפלה של גודל המטען והמרחק בין מרכזי המטענים החיוביים והשליליים. כאשר זה קורה, הננו-חלקיקים לוכדים יותר אור שמש והופכים אותו לאלקטרונים אנרגטיים ביותר. הם מסייעים בשליטה על תגובות כימיות.
הקהילה האקדמית בדקה את יעילותם של גבישי-על דו-ממדיים בי-מתכתיים פלסמוניים בפירוק חומצה פורמית.
"תגובת הגשוש נבחרה משום שזהב פחות ריאקטיבי מפלטינה ומכיוון שהוא נשא H2 ניטרלי פחמן", אמרו.
"הביצועים המשופרים בניסוי של פלטינה תחת תאורה מצביעים על כך שהאינטראקציה של אור פוגע עם מערך הזהב גורמת להיווצרות פלטינה תחת מתח", אמרו. "ואכן, כאשר משתמשים בחומצה פורמית כנשא H2, נראה כי גבישי-על של AuPt הם בעלי ביצועי הפלזמה הטובים ביותר."
הגביש הראה קצב ייצור H2 של 139 מילימול לגרם זרז לשעה. צוות המחקר אמר כי משמעות הדבר היא שהחומר הפוטוקטליטי מחזיק כעת בשיא העולם לייצור מימן על ידי פירוק חומצה פורמית תחת השפעת אור נראה וקרינת שמש.
המדענים מציעים פתרון חדש במאמר "גבישי-על דו-ממדיים פלסמוניים דו-מתכתיים לייצור מימן", שפורסם לאחרונה בכתב העת Nature Catalice. הצוות כולל חוקרים מהאוניברסיטה החופשית של ברלין, אוניברסיטת המבורג ואוניברסיטת פוטסדאם.
"על ידי שילוב פלסמונים ומתכות קטליטיות, אנו מקדמים את פיתוחם של פוטו-קטליזטורים רבי עוצמה עבור יישומים תעשייתיים. זוהי דרך חדשה להשתמש באור שמש ויש לה גם פוטנציאל לתגובות אחרות, כגון המרת פחמן דו-חמצני לחומרים שימושיים", אמר קול ת'ס.
        This content is copyrighted and may not be reused. If you would like to collaborate with us and reuse some of our content, please contact us: editors@pv-magazine.com.
על ידי שליחת טופס זה הנך מסכים/ה שמגזין PV ישתמש בפרטייך לפרסום הערותיך.
המידע האישי שלך ייחשף או יועבר לצדדים שלישיים אך ורק למטרות סינון דואר זבל או לפי הצורך לתחזוקת אתר האינטרנט. לא תתבצע העברה אחרת לצדדים שלישיים אלא אם כן היא מוצדקת על פי תקנות הגנת המידע הרלוונטיות או אלא אם כן מגזין PV נדרש לעשות זאת על פי חוק.
באפשרותך לבטל הסכמה זו בכל עת, עם תוקף לעתיד, ובמקרה כזה הנתונים האישיים שלך יימחקו באופן מיידי. אחרת, הנתונים שלך יימחקו אם מגזין PV יעבד את בקשתך או אם מטרת אחסון הנתונים תושג.
קובצי ה-cookie באתר זה מוגדרים כך ש"אפשרו קובצי Cookie" כדי לספק לך חוויית גלישה מעולה. אתה מסכים לכך על ידי המשך השימוש באתר זה מבלי לשנות את הגדרות קובצי ה-cookie שלך ​​או על ידי לחיצה על "קבל" למטה.