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借助新的研究成果,包括宾汉姆顿大学,纽约州立大学的教授在内的新研究成果,可以简化分水过程,即收集太阳能以生产能量密集型燃料的过程。
宾汉姆顿大学物理学副教授路易斯·派珀说:“关键思想是产生太阳能:氢气,可以燃烧氢气以按需释放能量,而不会释放二氧化碳。” “对于水的分解,我们使用可见光产生光激发的负电子和正空穴,然后将其分离以便将水催化成氧气和氢气。与使用电池组相比,存储气体更直接(更便宜),因此这种方法具有清洁能源收集和存储的优势。”
包括Piper在内的一个研究小组发现了如何在五氧化二钒(M-V2O5)纳米线中“掺杂”(或添加金属离子)提高最高的填充能级,从而实现从量子点到纳米线的更有效空穴传输,即光激发的分离电子和空穴。
派珀说:“如果不掺杂,就会积聚腐蚀量子点的正空穴(称为光腐蚀)。” “利用计算和化学直觉,我们预测掺入Sn2 +离子将导致出色的能量排列和有效的电荷分离。我们发现获得的太阳能捕集氢的量增加了十倍。”
研究人员现在正在与布法罗大学和德克萨斯农工大学的合作者合作,通过用铂修饰量子点来增强氢气的逸出。
派珀说:“我们期望铂通过充当电子的催化部位来改善事物,但我们的最终目标是找到成本更低的替代品。”
Diamond Light Source和Brookhaven国家实验室的研究人员也为这篇论文做出了贡献。