​Команда Tokyo Tech демонстрирует световое фотоэлектрохимическое расщепление воды кобальтоукрепляющим TiO2

-
21:40
109
​Команда Tokyo Tech демонстрирует световое фотоэлектрохимическое расщепление воды кобальтоукрепляющим TiO2

Ученые Токийского технологического института (Tokyo Tech) продемонстрировали первую фотоэлектрохимическую систему видимого света для расщепления воды с использованием TiO2, усиленного кобальтом. Предлагаемый подход прост и представляет собой ступеньку на пути к достижению доступного по цене расщепления воды для производства водорода. Исследование их работы опубликовано в ACS Applied Materials & Interfaces.

Фотоэлектрохимическое расщепление воды, процесс, при котором световая энергия используется для расщепления молекул воды на водород и кислород, является перспективным подходом к получению чистого водорода для использования в качестве альтернативного чистого топлива. Этот процесс осуществляется в электрохимических ячейках, содержащих анод и катод, погруженный в воду, которые соединены через внешнюю цепь.

На аноде происходит окисление воды, при котором O2 образуется за счет извлечения энергии из световых волн. Эти волны передают энергию электронам анодного материала, позволяя им двигаться по внешней цепи, чтобы достичь катода. Здесь полученные электроны и материал катода приводят к образованию H2.

До настоящего времени по разным причинам было трудно найти фотоэлектрохимические системы, которые бы эффективно осуществляли этот процесс. Диоксид титана (TiO2), хорошо известный и широко используемый фотоанодный материал, может поглощать энергию света только в ультрафиолетовой области — т.е. высокоэнергетический свет. Поскольку было бы предпочтительнее использовать энергию света с большей длиной волны, TiO2 можно смешивать с благородными металлами (такими как золото или серебро), чтобы сенсибилизировать его к видимому свету, но это было бы дорогостоящим в крупномасштабном применении.

Чтобы найти решение этой проблемы, исследовательская группа из Tokyo Tech создала первый фотоанод видимого света из TiO2, обогащенный земным материалом — кобальтом.

Тонкие пленки TiO2 выращиваются на подложке с помощью стандартной процедуры, а затем кобальт вводится путем погружения в водный раствор нитрата кобальта.

RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...