|
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Лоскуты из оксида галлия расщепляют воду
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Лоскуты из оксида галлия расщепляют воду
Разработка экономически выгодного способа расщепления воды на кислород и водород, представляющий собой экологически чистое топливо, позволило бы использовать Мировой океан в качестве практически безграничного источника энергии. Новая стратегия для дизайна разработки катализаторов фоторазложения воды может приблизить наступление эры водородной энергетики.
Исследователи из Китая обнаружили, что кристаллы полупроводящего Ga2O3, организованные в мозаику из наноразмерных доменов, каждый из которых обладает структурным единством, способен к фоторасщеплению воды. Результаты исследования демонстрируют, что граница раздела между полиморфными кристаллическими фазами играет ключевую роль в разложении воды, которое стимулируется действием солнечного света. Результаты работы могут привести к созданию фотокатализаторов, более активных по сравнению с доступными в настоящее время, относительно малоэффективными системами.
Фотокатализаторы расщепляют воду за счет энергии поглощенного электромагнитного излучения, чаще всего – видимого света, которая перенаправляется каталитической системой на разрушение химических связей воды. В основе процесса лежит поглощение света, в результате которого происходит образование пары электрон-дырка (соответственно носители отрицательного и положительного заряда). Ключом к успеху в использовании энергии поглощенного света является возможность удерживать образовавшиеся заряды в разделенном состоянии – рекомбинация зарядов может способствовать рассеиванию энергии до разрыва целевых связей.
Обычная стратегия для удерживания зарядов в разделенном состоянии в полупроводниках-фотокатализаторах заключается в селективном легировании материала и формирования соседствующих островков, несущих положительный заряд (p-тип) и отрицательный заряд (n-тип). Исследователи также работают над созданием p-n сопряжений за счет отложения двух типов полупроводников по соседству друг с другом.
Результаты нового исследования, проведенного Сян Вонгом (Xiang Wang) из Института Химической Физики в Даляне демонстрируют альтернативную возможность стабилизации разделенных зарядов. Исследователи из Даляня эксплуатировали не p-n-соединения, а контакты между структурно непохожих наноразмерных доменов Ga2O3. Известно, что этот оксид образует пять различных кристаллических полиморфных фаз.
Исследователи продемонстрировали, что простое нагревание может быть использовано для настройки распределения наноразмерных доменов Ga2O3 – α- и β-фаз. Затем они продемонстрировали, что смесь α- и β-фаз, полученная с помощью нагревания исходного вещества до 600°C, проявляют в семь раз большую каталитическую активность в расщеплении воды, чем образец катализатора, слотоящий лишь из какой-то одной фазы Ga2O3.
Казунари Домен (Kazunari Domen) из Университета Токио отмечает, что хотя в этом концептуальном исследовании активность фотокатализаторов на основе Ga2O3 не была очень велика, предложенная стратегия может оказаться полезной для увеличения каталитической эффективности фотокатализаторов расщепления воды.
Источник: Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201207554
Источник: http://www.chemport.ru 11.12.2012 15:46 | |
|