ทีมนักวิทยาศาสตร์นำโดยดร. ชินจิคาวาซากิและอิชิ Yosuke จากนาโกย่าสถาบันเทคโนโลยีญี่ปุ่นได้รับอยู่ในระดับแนวหน้าของความพยายามที่จะบรรลุประสิทธิภาพพลังงานแสงอาทิตย์ช่วยโคโลราโด2ลดลง ความก้าวหน้าล่าสุดของพวกเขาถูกตีพิมพ์ในวารสาร Nature ของรายงานทางวิทยาศาสตร์

การวิจัยของพวกเขาเริ่มต้นด้วยความจำเป็นในการแก้ปัญหาการใช้งานที่จำกัดของซิลเวอร์ไอโอเดต (AgIO 3 ) ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่ดึงดูดความสนใจอย่างมากว่ามีประโยชน์สำหรับปฏิกิริยาการลดCO 2 ปัญหาคือ AgIO 3ต้องการพลังงานที่สูงกว่าแสงที่มองเห็นได้มากเพื่อให้ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่มีประสิทธิภาพ และแสงที่มองเห็นได้คือรังสีดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่

นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามแก้ปัญหาด้านประสิทธิภาพนี้โดยการรวม AgIO 3กับซิลเวอร์ไอโอไดด์ (AgI) ซึ่งสามารถดูดซับและใช้แสงที่มองเห็นได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามคอมโพสิต AgIO 3 -AgI มีกระบวนการสังเคราะห์ที่ซับซ้อน ทำให้การผลิตขนาดใหญ่ไม่สามารถทำได้ นอกจากนี้ พวกมันไม่มีโครงสร้างที่ให้เส้นทางที่มีประสิทธิภาพสำหรับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่กระตุ้นด้วยแสง (อิเล็กตรอนที่ได้รับพลังงานจากการดูดกลืนแสง) จาก AgI ไปยัง AgIO 3ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาของคอมโพสิต

"ตอนนี้เราได้พัฒนา photocatalyst ใหม่ที่รวมเอา carbon nanotubes (SWCNTs) ที่มีผนังด้านเดียวกับ AgIO 3และAgI เพื่อสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาคอมโพสิตสามองค์ประกอบ" ดร. คาวาซากิกล่าว"บทบาทของ SWCNTs เป็นแบบหลายรูปแบบ ซึ่งแก้ปัญหาทั้งสองอย่างได้ ปัญหาการสังเคราะห์และวิถีการถ่ายโอนอิเล็กตรอน"

กระบวนการสังเคราะห์ของคอมโพสิตสามองค์ประกอบนั้นเรียบง่ายและเกี่ยวข้องกับสองขั้นตอน:

1. การห่อหุ้มโมเลกุลไอโอดีนภายใน SWCNT โดยใช้วิธีการออกซิเดชันทางไฟฟ้าเคมี และ

2. การเตรียมคอมโพสิตโดยการแช่ผลลัพธ์ของขั้นตอนก่อนหน้าในสารละลายที่เป็นน้ำของซิลเวอร์ไนเตรต (AgNO 3 )

การสังเกตทางสเปกโตรสโกปีโดยใช้คอมโพสิตแสดงให้เห็นว่าในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ โมเลกุลไอโอดีนที่ห่อหุ้มได้รับประจุจาก SWCNT และแปลงเป็นไอออนจำเพาะ จากนั้นสิ่งเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับ AgNO 3เพื่อก่อรูปไมโครคริสตัล AgI และ AgIO 3ซึ่งเนื่องจากตำแหน่งเริ่มต้นของโมเลกุลไอโอดีนที่ห่อหุ้ม ถูกสะสมบน SWCNT ทั้งหมดอย่างสม่ำเสมอ การวิเคราะห์เชิงทดลองด้วยแสงจากแสงอาทิตย์จำลองเผยให้เห็นว่า SWCNT ยังทำหน้าที่เป็นเส้นทางนำไฟฟ้าซึ่งอิเล็กตรอนที่กระตุ้นด้วยแสงเคลื่อนจาก AgI ไปยัง AgIO 3ทำให้สามารถลด CO 2เป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากนี้ การรวมตัวกันของ SWCNT ยังช่วยให้การกระจายตัวของคอมโพสิตสามารถเคลือบด้วยสเปรย์บนพอลิเมอร์ฟิล์มบางได้อย่างง่ายดาย เพื่อให้ได้อิเล็กโทรดโฟโตคะตาไลติกที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งใช้งานได้หลากหลายและสามารถใช้งานได้หลากหลาย

Dr. Ishii มีความหวังเกี่ยวกับศักยภาพของ photocatalyst ของพวกเขา "มันสามารถทำให้ลดพลังงานแสงอาทิตย์ของอุตสาหกรรม CO 2ปล่อยก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศและ CO 2ที่ง่ายต่อการขนาดและวิธีการแก้ปัญหาพลังงานทดแทนที่ยั่งยืนตามการแก้ปัญหาภาวะโลกร้อนและการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศทำให้ชีวิตของผู้คนปลอดภัยและมีสุขภาพ" เขากล่าว

ขั้นตอนต่อไป ทีมงานกล่าวว่า การสำรวจความเป็นไปได้ของการใช้โฟโตคะตาลิสต์สำหรับการผลิตไฮโดรเจนจากแสงอาทิตย์ บางทีอนาคตของมนุษยชาติก็สดใส!สล็อตออนไลน์ 918kiss