Nanokatalis bertenaga cahaya untuk membuat hidrogen menggunakan sinar matahari

(Berita Nanowerk) Sebuah tim dari UPC dan Institut Nanosains dan Nanoteknologi Catalan (ICN2) telah merancang fotokatalis yang efisien dan stabil yang mampu menghasilkan hidrogen secara langsung menggunakan sinar matahari. Hasilnya dipublikasikan di jurnal Alam Komunikasi(“Facet-engineered TiO2 mendorong aktivitas fotokatalitik dan stabilitas gugus logam mulia yang didukung selama H2 evolutiont”). Gambar yang menggambarkan bagaimana permukaan kristalografi titanium dioksida dan gugus logam yang terekspos dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen secara ramah lingkungan dan berkelanjutan. (Gambar: UPC) Hidrogen penting untuk transisi energi, asalkan diproduksi dari sumber terbarukan (hidrogen hijau). Telah lama diketahui bahwa elektron dalam beberapa semikonduktor dapat berpartisipasi dalam reaksi kimia ketika disinari oleh sinar matahari. Hal ini terjadi pada titanium dioksida, bahan murah dan tidak berbahaya yang banyak digunakan sebagai pigmen putih pada cat, plastik, kertas, tinta, dan kosmetik. Elektron tereksitasi pada titanium dioksida mampu menghasilkan hidrogen dari proton dalam air dan senyawa organik. Namun, produksi hidrogen sangat rendah karena elektron cenderung mengendur daripada bereaksi, sehingga efisiensi prosesnya terlalu rendah dari sudut pandang praktis. Keterbatasan ini dapat diatasi dengan membuat titanium dioksida bersentuhan dengan logam nanopartikel, which act as electron filters, extending the life of the electrons in an excited state, so that they can react and produce hydrogen. This allows to achieve hundreds of times higher yields. This study is a step forward for sustainable hydrogen production. It has been led by Ramón y Cajal researcher Lluís Soler and professor Jordi Llorca from the ENCORE-NEMEN research group of the Department of Chemical Engineering and the Institute of Energy Technologies of the Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC). They are also part of the Specific Centre for Hydrogen Research (CER-H2). Using a mechanochemical process, the researchers deposited metal clusters on titanium dioxide nanoparticles of various morphologies and found that the different exposed crystallographic faces of titanium dioxide also play a key role in hydrogen production. Both the stability of photocatalysts and the strength of electron transfer between the semiconductor and the metal nanoparticles are strongly related to the semiconductor’s exposed faces, which are responsible for atom mobility and aggregation. Diagram menunjukkan pentingnya nanopartikel logam dan permukaan kristalografi titanium dioksida dalam memproduksi hidrogen secara langsung menggunakan sinar matahari. (Gambar: UPC) Hasilnya jelas. Ketika gugus platinum diendapkan pada nanopartikel titanium dioksida oktahedral, diperoleh fotokatalis yang menghasilkan jumlah hidrogen lebih tinggi dan, yang lebih penting, jauh lebih stabil dibandingkan kombinasi lainnya. Sebuah contoh yang luar biasa tentang caranya нанотехнологии dapat diterapkan untuk merancang perangkat baru di bidang energi. Untuk memahami hasilnya, peneliti Ramón y Cajal, Claudio Cazorla dari Departemen Fisika UPC telah melakukan perhitungan mekanika kuantum untuk mempelajari struktur elektronik fotokatalis, yang dibandingkan dengan hasil spektroskopi fotoelektron sinar-X yang diperoleh di Pusat Penelitian UPC. dalam Sains dan Teknik Multiskala. Pusat ini terletak di Kampus Diagonal-Besòs, begitu pula Barcelona East School of Engineering (EEBE), tempat para peneliti juga mengajar. Hasil penelitian ini akan memungkinkan perancangan katalis baru untuk produksi hidrogen hijau yang efisien dan berkelanjutan. Pekerjaan sudah dilakukan di UPC di Pusat Penelitian Hidrogen Khusus untuk menerapkan hasil ini. Penelitian ini juga melibatkan mahasiswa doktoral UPC Yufen Chen dan peneliti dari Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2).

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64377.php