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鈦黑的光催化研究

作者:女喬  文章來源:轉載  發布時間:2011-6-20 10:08:49點擊次數:

鈦黑的光催化研究

----鈦黑解水
由Samuel Mao領導的DOE勞倫斯貝克力國家實驗室研發成員研發了在有光(包括紅外線和紫外線)的條件下就能夠從水中提取氫氣的光催化產品。

鈦黑他們使用了晶格結構被重組了的二氧化鈦。而那些被重組晶格的二氧化鈦,是通過將普通的二氧化鈦與氫化合反應生成的,通過反應結果發現,化合反應生成的是黑色物體。因此科學家們產生了黑色氧化鈦的吸光效果比白色氧化鈦更好的想法。

貝克力實驗室環境與能源技術部門的主持科學家Samuel Mao說“我們一直在尋找更好的方法來利用太陽光,從水中提取氫氣”?!霸謖飧齬ぷ骼錈?,我們介紹的奈米晶體二氧化鈦里面的無序特性,大大改進了這種材料利用太陽光從水中提取氫氣的吸光性能和效率”。

來自貝克力實驗室的Peter Yu和Lei liu就是發現了與氫化合反應能夠改變二氧化鈦的電子性能的教授。他們發現,通過分裂二氧化鈦原有的晶格結構,引入的太陽光子能夠更容易激活電子,讓電子更加容易的陷入二氧化鈦的能帶隙(以能量帶形式存在于固體中但是不以電子狀態存在)并且發揮分解水的功能。

“通過引入一種特別的無序性,中間的空白電子狀態將伴隨著寬能帶隙的減少而形成?!蓖彩羌永@譴笱П純肆蒲笛槭業慕淌赑eter Yu說道?!罷餿錳艄餛字械暮焱庀吣芄槐晃盞?,產生光催化反應?!?br />
通過使用一種名為“犧牲劑”(一種在反應過程中消耗掉的催化劑)的物質,科學家觀察到在太陽光轉化成氫氣的轉化整個過程里面,實現效率為24%,但是不久之后,他們將會逐步取消犧牲劑的使用,并且在僅僅只使用鈦黑和太陽光的情況下,生成同樣百分比量的氫氣。

在22天測試過程中,鈦黑沒有展示任何退化反應,,因此,研究者得出結論,鈦黑應用的商業化是可行的。

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