Новый наноматериал поможет извлекать водород из морской воды
Исследователи Университета Центральной Флориды разработали гибридный наноматериал, который использует солнечную энергию для производства водорода из морской воды, делая технологию дешевле и эффективнее.
Прорыв команды ученых во главе с Яном Яном может привести к новому источнику топлива, снизить спрос на ископаемые виды топлива. Ян с коллегами использовали фотокатализатор - материала, который стимулирует химическую реакцию, используя энергию света, разработав новый материал, способный не только собирать гораздо более широкий спектр света, но и выдерживать суровые условия в морской воде.
«Мы открыли новое окно, чтобы разделить обычную воду, а не только очищенную воду в лаборатории. Это действительно хорошо работает в морской воде», говорят авторы. Новый фотокатализатор изготавливается из гибридного материала, когда на поверхности ультратонкой пленки диоксида титана вытравливаются небольшие углубления. Они покрываются частицами дисульфида молибдена, двумерного материала с толщиной в один атом.
Типичные катализаторы способны преобразовывать только ограниченную полосу пропускания света в энергию. Благодаря новому материалу, эксперты смогли значительно увеличить пропускную способность света, который можно собрать. Контролируя плотность вакансий серы в нанофлексах, они могут производить энергию от ультрафиолетовых лучей до инфракрасных лучей, что делает систему по меньшей мере вдвое более эффективной.
«Мы можем поглощать гораздо больше солнечной энергии от света, чем обычный материал. В конце концов, если это будет коммерциализировано, это будет хорошо для экономики. У нас много морской воды и много солнечного света», поясняет Янг. По его словам, во многих ситуациях производство химического топлива из солнечной энергии является лучшим решением, чем производство электроэнергии на солнечных батареях. Это электричество должно использоваться или храниться в батареях, которые деградируют, в то время как газообразный водород легко хранится и транспортируется.