這項研究是由該大學化學系Erwin Reisner教授領導的一個小組進行的,該系在過去十年里在能源研究方面取得了許多有前途的進展。2013年,它展示了如何使用鈷作為廉價催化劑生產(chǎn)氫氣,2017年展示了如何使用生物質作為起點制造氣體。
最近,有研究團隊宣布開發(fā)了一種人工葉子,它和天然葉子很像,可以將陽光和水轉化為燃料--在這種情況下,它是由一氧化碳和氫氣組成的合成氣。這種裝置通過過氧化物吸光器捕捉陽光,這是一些太陽能電池中的組件,但該團隊現(xiàn)在對其方法進行了一些調(diào)整。新平臺依靠的不是過氧化物光吸收器,而是嵌入在由半導體粉末組成的薄片中的新型光催化劑,這種光催化劑可以輕松廉價地生產(chǎn)。
研究人員將開發(fā)的20平方厘米的薄片作為測試單元,用于將陽光、二氧化碳和水轉化為氧氣和甲酸(而不是合成氣),這些氣體可以很容易地儲存起來,直接作為燃料使用,或者以后作為氫氣的構件使用。
根據(jù)該團隊的說法,這種方法是一種將二氧化碳轉化為清潔燃料的全新方式,而且很容易推廣??茖W家們說,生產(chǎn)跨度數(shù)米的版本應該是比較簡單的,想象一下這些類型的設備形成大型陣列,作為生產(chǎn)清潔能源的設施的一部分,就像太陽能農(nóng)場一樣。
“我們很驚訝它的選擇性工作得很好--它幾乎沒有產(chǎn)生任何副產(chǎn)品,”該研究的第一作者王倩博士說?!坝袝r候,事情并不像你預期的那樣好,但這是一個罕見的案例,它實際上工作得更好。”
對于下一步,該團隊正在努力通過嘗試不同的催化劑來提高設備的效率,這也可能使其能夠生產(chǎn)不同類型的太陽能燃料。
“我們希望這項技術能夠為可持續(xù)和實用的太陽能燃料生產(chǎn)鋪平道路,”Reisner說。
該研究發(fā)表在《自然能源》雜志上。