Hjemprodukt > Press > Utvikling av sinkoksyd nanopagoda array fotoelektrode: fotoelektrokjemisk vannsplittende hydrogenproduksjon
(a)(b): zinc oxide nanorod array, (c)(d): zinc oxide nanopagoda array, (e)(f): silver-nanoparticle-decorated zinc oxide nanopagoda array. The upper row includes surface images, and the lower row includes corresponding cross-sectional images.
KREDITT |
Abstrakt:
Oversikt
Et forskerteam bestående av medlemmer av Egyptian Petroleum Research Institute og Functional Materials Engineering Laboratory ved Toyohashi University of Technology, har utviklet en ny høyytelses fotoelektrode ved å konstruere en sinkoksid nanopagoda-array med en unik form på en gjennomsiktig elektrode og påføre sølv nanopartikler til overflaten. Sinkoksid-nanopagoden er karakterisert ved å ha mange trinnstrukturer, da den består av stabler av sekskantede prismer med forskjellig størrelse. I tillegg viser den svært få krystalldefekter og utmerket elektronledningsevne. Ved å dekorere overflaten med nanopartikler av sølv, får sinkoksid-nanopagoda-array-fotoelektroden synlige lysabsorpsjonsegenskaper, noe som gjør at den kan fungere under sollysbestråling.
Utvikling av sinkoksyd nanopagoda array fotoelektrode: fotoelektrokjemisk vannsplittende hydrogenproduksjon
Toyohashi, Japan | Lagt ut 12. januar 2024
Detaljer
Fotoelektrokjemisk vannsplitting ved bruk av sollys forventes å bli brukt som teknologi for å produsere ren energi i form av hydrogen. Som nøkkelmateriale for denne teknologien må fotoelektroder ha lavt overpotensial mot vannsplittende reaksjoner, i tillegg til høy solabsorpsjon og ladningsoverføringseffektivitet. For praktisk anvendelighet kan ikke denne teknologien bruke sjeldne metaller som primærmaterialer, og fabrikasjonsprosessen må industrialiseres; Imidlertid er materialer som tilfredsstiller disse kravene ennå ikke utviklet.
Følgelig fokuserte forskerteamet utelukkende på sinkoksid-nanopagoda-arrayen, da slike arrays er billige å produsere, har høy elektronledningsevne og ikke er sårbare for utarming av råmaterialer. Opprinnelig ble sinkoksyd nanopagoda-arrayer ansett som vanskelige å fremstille med god reproduserbarhet. Ledet av Marwa Aboueella – en tredjeårs doktorgradsstudent som også er hovedforfatter av denne artikkelen – optimaliserte teamet først synteseprosessen for å sikre høy reproduserbarhet. Når de fotoelektrokjemiske egenskapene til den oppnådde fotoelektroden ble evaluert, ble det observert en relativt stor fotostrøm å dukke opp under pseudo-sollysbestråling. I tillegg til den høye ladningsoverføringseffektiviteten assosiert med lav defekttetthet og høy overflatekjemisk reaksjonsaktivitet i mange trinn, har en elektromagnetisk feltanalyse avslørt at nanopagodens unike nanostruktur effektivt kan fange opp ultrafiolette stråler inneholdt i det innfallende lyset.
For å sikre effektiv utnyttelse av synlig lys, som utgjør 55 % av sollys, forbedret forskerteamet de fotoelektrokjemiske egenskapene ytterligere ved å dekorere sinkoksyd nanopagoda-overflaten med sølvnanopartikler som viser lokalisert overflateplasmonresonans, noe som øker fotostrømmen med omtrent 1.5 ganger. . Handlingsspekteret til fotostrømverdien indikerer at denne forbedringen først og fremst tilskrives den varme elektronoverføringen forårsaket av synlig lysabsorpsjon av den lokaliserte overflateplasmonresonansen til sølvnanopartikler. Ved å optimalisere bruken av sølvnanopartikler, ble det mulig å bare forbedre de fotoelektrokjemiske egenskapene samtidig som man forhindret negative effekter på egenskapene til selve nanopagoden.
Utviklingsbakgrunn
Førsteamanuensis Go Kawamura, en av de tilsvarende forfatterne, uttalte følgende: «Sinkoksidnanopagoder ble vurdert for bruk kun på elektronkanonutsendere, ved å utnytte deres høye ladningsoverføringseffektivitet. Men fordi strukturen har mange trinn, var vår opprinnelige idé at den er svært aktiv mot overflatekjemiske reaksjoner og kan være egnet for å katalysere fotoelektrokjemiske reaksjoner. Etter å ha lykkes med å fremstille nanopagoda, hadde vi som mål å forbedre effektiviteten av sollysutnyttelse ved å bruke sølvnanopartikler som viser lokalisert overflateplasmonresonans, og evaluerte effekten ved elektromagnetisk feltanalyse; Det ble imidlertid funnet at sinkoksyd-nanopagoda fanger innfallende lys, spesielt ultrafiolette stråler, inn i dens indre. Selv om dette var helt uventet, var det en heldig oppdagelse, siden denne egenskapen bidrar til forbedring av fotoelektrokjemiske egenskaper.»
Fremtidsutsikter
For tiden leder Marwa og studenter ved samme laboratorium en undersøkelse av effekten av presis strukturell kontroll av sinkoksyd-nanopagoder, samt overflatedekorasjon med andre materialer, på de fotoelektrokjemiske egenskapene til nevnte pagoder. Fordi sinkoksyd er utsatt for fotokorrosjon, tåler det ikke langvarig sollys i seg selv, noe som fører til at vi fokuserer på å forbedre holdbarheten via overflatedekorasjon. Etter å ha oppnådd både høye fotoelektrokjemiske egenskaper og holdbarhet, planlegger vi å utføre vannspaltende hydrogenproduksjon i et virkelig miljø (dekomponering av elvevann eller sjøvann ved sollys) og utvinne reelle problemer.
####
For mer informasjon, klikk her.
Kontakter:
Yoko Okubo
Toyohashi University of Technology (TUT)
Kontor: 81-532-44-6975
Copyright © https://www.tut.ac.jp/english/
Hvis du har en kommentar, vær så snill Kontakt oss.
Utstedere av nyhetsutgivelser, ikke 7th Wave, Inc. eller Nanotechnology Now, er alene ansvarlig for nøyaktigheten av innholdet.
Relaterte linker |
Relaterte nyheter Press |
Nyheter og informasjon
Forskere utvikler teknikk for å syntetisere vannløselige legeringsnanokluster Januar 12th, 2024
Rice University lanserer Rice Synthetic Biology Institute for å forbedre liv Januar 12th, 2024
Mulige futures
Fokusert ionestråleteknologi: Et enkelt verktøy for et bredt spekter av bruksområder Januar 12th, 2024
'Plutselig død' av kvantesvingninger trosser gjeldende teorier om superledning: Studie utfordrer den konvensjonelle visdommen med å superledende kvanteoverganger Januar 12th, 2024
Rice University lanserer Rice Synthetic Biology Institute for å forbedre liv Januar 12th, 2024
funn
Fokusert ionestråleteknologi: Et enkelt verktøy for et bredt spekter av bruksområder Januar 12th, 2024
'Plutselig død' av kvantesvingninger trosser gjeldende teorier om superledning: Studie utfordrer den konvensjonelle visdommen med å superledende kvanteoverganger Januar 12th, 2024
Kunngjøringer
Forskere utvikler teknikk for å syntetisere vannløselige legeringsnanokluster Januar 12th, 2024
Forskere bruker varme for å skape transformasjoner mellom skyrmioner og antiskyrmioner Januar 12th, 2024
Bryter lys og elektroner Januar 12th, 2024
Intervjuer / Bokanmeldelser / Essays / Rapporter / Podcasts / Journals / White papers / Poster
Fokusert ionestråleteknologi: Et enkelt verktøy for et bredt spekter av bruksområder Januar 12th, 2024
'Plutselig død' av kvantesvingninger trosser gjeldende teorier om superledning: Studie utfordrer den konvensjonelle visdommen med å superledende kvanteoverganger Januar 12th, 2024
Energi
Belyser unike ledningsmekanismer i en ny type perovskittoksid November 17th, 2023
Invertert perovskittsolcelle slår rekord i effektivitet på 25 %: Forskere forbedrer celleeffektiviteten ved å bruke en kombinasjon av molekyler for å adressere forskjellige November 17th, 2023
De effektive perovskittcellene med et strukturert anti-reflekterende lag – nok et skritt mot kommersialisering i større skala Oktober 6th, 2023
Vellykket morphing av uorganiske perovskitter uten å skade deres funksjonelle egenskaper Oktober 6th, 2023
Photonics / Optikk / Lasere
Bryter lys og elektroner Januar 12th, 2024
Termisk påvirkning av 3D-stabling av fotoniske og elektroniske brikker: Forskere undersøker hvordan den termiske straffen ved 3D-integrasjon kan minimeres Desember 8th, 2023
Strålende oppvarming om natten ved hjelp av atmosfæren November 17th, 2023
Forskningspartnerskap
'Plutselig død' av kvantesvingninger trosser gjeldende teorier om superledning: Studie utfordrer den konvensjonelle visdommen med å superledende kvanteoverganger Januar 12th, 2024
2D-materiale omformer 3D-elektronikk for AI-maskinvare Desember 8th, 2023
Presentasjon: Ultralydbasert utskrift av 3D-materialer – potensielt inne i kroppen Desember 8th, 2023
Belyser unike ledningsmekanismer i en ny type perovskittoksid November 17th, 2023
Solar / Photovoltaic
Belyser unike ledningsmekanismer i en ny type perovskittoksid November 17th, 2023
Invertert perovskittsolcelle slår rekord i effektivitet på 25 %: Forskere forbedrer celleeffektiviteten ved å bruke en kombinasjon av molekyler for å adressere forskjellige November 17th, 2023
Ladede "molekylære beist" er grunnlaget for nye forbindelser: Forskere ved Leipzig University bruker "aggressive" fragmenter av molekylære ioner for kjemisk syntese November 3rd, 2023
De effektive perovskittcellene med et strukturert anti-reflekterende lag – nok et skritt mot kommersialisering i større skala Oktober 6th, 2023
- SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
- PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
- PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
- kilde: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57436
- : har
- :er
- :ikke
- $OPP
- 000
- 1
- 10
- 12.
- 17.
- 2023
- 29
- 3d
- 3.
- 6.
- 7.
- 8
- 8.
- a
- AC
- kontoer
- nøyaktighet
- oppnå
- akustisk
- Handling
- aktiv
- aktivitet
- tillegg
- adresse
- uheldig
- mot
- AI
- sikte
- Alle
- Alloy
- også
- Selv
- an
- analyse
- og
- En annen
- Søknad
- påføring
- ca
- ER
- Array
- AS
- assosiert
- At
- forfatter
- forfattere
- tildelt
- borte
- b
- basis
- BE
- Beam
- ble
- fordi
- vært
- mellom
- biologi
- både
- pauser
- by
- CAN
- kan ikke
- fangst
- fanger
- karbon
- bære
- katalyserende
- forårsaket
- celle
- Celler
- sentrum
- CGI
- utfordringer
- karakterisert
- kostnad
- kjemisk
- chips
- ren
- ren energi
- klikk
- co2
- COM
- kombinasjon
- kommentere
- kommersialisering
- engasjement
- kompatibel
- helt
- består
- Kondensert materie
- ledningsevne
- ansett
- Består
- konstruere
- inneholdt
- innhold
- bidrar
- kontroll
- konvensjonell
- Konvertering
- copyright
- Tilsvarende
- kunne
- skape
- kreditt
- Krystall
- Gjeldende
- skade
- Død
- Desember
- den
- tetthet
- utvikle
- utviklet
- Utvikling
- Enheter
- forskjellig
- annerledes
- vanskelig
- direkte
- Funnet
- slitestyrke
- e
- effekt
- Effektiv
- effekter
- effektivitet
- effektivitet
- effektiv
- effektivt
- elektronisk
- Elektronikk
- dukke
- Utslipp
- muliggjør
- slutt
- energi
- Ingeniørarbeid
- sikre
- Miljø
- spesielt
- Eter (ETH)
- evaluert
- utmerket
- viser
- utstillinger
- forventet
- trekke ut
- fabrikasjon
- Trekk
- Noen få
- felt
- filmer
- Først
- svingninger
- Fokus
- fokuserte
- etter
- Til
- skjema
- heldig
- funnet
- Fundament
- funksjon
- funksjonelle
- videre
- futuristiske
- inntjening
- GAS
- gif
- Go
- god
- graphene
- klimagass
- høsting
- Ha
- å ha
- hjelpe
- Høy
- høy ytelse
- svært
- HOT
- Hvordan
- Men
- http
- HTTPS
- hydrogen
- Tanken
- if
- bilder
- Imaging
- Påvirkning
- forbedre
- forbedret
- forbedring
- bedre
- in
- Inc.
- hendelse
- inkluderer
- økende
- indikerer
- billig
- informasjon
- innledende
- i utgangspunktet
- innsiden
- Institute
- integrering
- interiør
- inn
- undersøke
- etterforskning
- IT
- DET ER
- selv
- Januar
- Japan
- jpg
- nøkkel
- laboratorium
- stor
- laser
- lanseringer
- lag
- føre
- ledende
- Led
- objektiver
- lett
- lenker
- langsiktig
- Lav
- lavere
- mange
- materiale
- materialer
- Saken
- Kan..
- mekanismer
- medlemmer
- Metaller
- molekyl~~POS=TRUNC
- mer
- må
- nanoteknologi
- nett
- Ny
- nyheter
- Noble
- roman
- November
- nå
- observerte
- innhentet
- oktober
- of
- offset
- on
- ONE
- bare
- åpnet
- Muligheter
- Optimalisere
- optimalisert
- optimalisere
- or
- Annen
- vår
- ut
- Papir
- paul
- Petroleum
- PHP
- Fysikk
- fly
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatonData
- vær så snill
- mulig
- Post
- postet
- potent
- makt
- Praktisk
- presis
- trykk
- Pressemelding
- hindre
- primært
- primære
- utskrift
- problemer
- prosess
- produsere
- Produksjon
- Professor
- egenskaper
- eiendom
- Quantum
- kvanteteknologi
- område
- SJELDEN
- Raw
- reaksjon
- reaksjoner
- ekte
- rekord
- relativt
- slipp
- Utgivelser
- Krav
- forskning
- forskere
- reservert
- resonans
- ansvarlig
- retur
- Avslørt
- Ris
- rettigheter
- River
- rom
- RAD
- s
- Sa
- samme
- Spar
- Søk
- sensor
- oppsett
- Form
- Del
- Sølv
- enkelt
- SIX
- størrelse
- liten
- solenergi
- utelukkende
- solid
- Spectrum
- fart
- stabling
- Stabler
- Begynn
- uttalte
- Trinn
- Steps
- strukturell
- struktur
- strukturert
- strukturer
- Student
- Studenter
- Studer
- send
- slik
- plutselig
- egnet
- sollys
- Superledning
- overflaten
- syntese
- syntetisere
- syntetisk
- Systemer
- tandem
- lag
- teknikk
- Teknologi
- Det
- De
- deres
- termisk
- Disse
- denne
- til
- verktøy
- mot
- overføre
- transformasjoner
- gjennomsiktig
- typen
- etter
- Uventet
- unik
- universitet
- upon
- us
- bruke
- brukt
- ved hjelp av
- utnytte
- verdi
- veldig
- av
- synlig
- Sårbar
- var
- Vann
- Wave
- we
- VI VIL
- var
- når
- hvilken
- mens
- HVEM
- bred
- Bred rekkevidde
- bredere
- vil
- visdom
- med
- uten
- Yahoo
- ennå
- du
- zephyrnet