+86-757-8128-5193

뉴스

> 뉴스 > 내용

TMDC Nanoflakes는 새로운 종류의 광합성 태양 전지를 만듭니다

텅스텐 디스 셀레 나이드 나노 플레이크는 이온 성 액체에서 이산화탄소를 일산화탄소로 화학적으로 전환시키는 데 사용될 수 있습니다. 이것은 "광합성"장치가 햇빛만을 사용하여 작동하는 시카고 일리노이 대학의 연구원들의 새로운 발견입니다. 새로운 형태의 태양 전지는 대기에서 탄소를 제거하고 동시에 연료를 생성하는 데 사용될 수 있습니다.


원칙적으로 이산화탄소를 전기 화학적으로 환원하면이 온실 가스를 다시 연료로 재활용 할 수 있습니다. 그러나,이 반응을위한 기존의 촉매는 너무 비효율적이다.

Amin Salehi-Khojin이 이끄는 팀   는이 반응을위한 촉매로서 전이 금속 디칼 코게 나이드 (TMDCs)라고 불리는 2D 물질의 효율을 테스트했다. 연구진은 2 구획, 3 전극 전기 화학 셀 내부의 전해질로서 이온 성 액체와 재료를 결합시켰다.

텅스텐 diselenide 인공 잎을 만든다.

연구진은 텅스텐 디스 셀레 나이드가 가장 좋았고 나노 플레이크 (nanoflake) 형태로 벌크 촉매 (예 :은으로 제조)를 60 배 뛰어 넘는 것으로 나타났다. 연구에서 분석 된 다른 나노 플레이크 화합물보다 적어도 두 배 이상 우수했다. 또한은 촉매제보다 20 배 저렴합니다.

연구팀은 촉매를 사용하여 빛을 수확하기 위해 18 cm 2 크기의 두 개의 실리콘 3 중 접합 광전지로 구성된 인공 잎을 만들었다. 텅스텐 디 셀레 나이드 및 이온 성 액체 촉매는 셀에서 캐소드를 구성하고 인산 칼륨 전해질에서 코발트 산화물은 양극을 구성합니다.

광합성 과정을 모방

"이 인공 잎은 광합성 과정을 모방합니다."라고 Salehi-Khojin은 설명합니다. "실제 잎에서 이산화탄소는 설탕으로 전환 되나 우리 잎에서는 합성 가스로 전환된다."합성 가스 인 합성 가스는 수소 가스와 일산화탄소의 혼합물이며 가스 터빈과 합성 가스에서 직접 연소 될 수있다 디젤 또는 나프타와 같은 고밀도 탄화수소 연료로 전환 될 수있다. Salehi-Khojin은 자신과 그의 동료들이 설탕이나 다른 탄화수소를 직접 생산할 수있는 촉매제도 개발할 수 있다고 말합니다.

연구진은 100W / cm 2의 빛에 노출되었을 때 인공 잎의 활성 부위 별 촉매 활성을 측정했다. 이것은 지구의 표면에 도달하는 햇빛의 평균 강도에 관한 것입니다. 합성 가스는 음극에서 생성되고 자유 산소와 수소 이온은 음극에서 생성됩니다. 수소 이온은 멤브레인을 통해 음극 측으로 확산되어 CO2 환원 반응에 참여합니다.

태양 광 발전소

"이번 반응은은 나노 입자의 경우보다 1000 배 더 좋았고 이전의 벌크 몰 리브 데넘 (bulk molybdenum disulphide)보다 60 배 더 좋았습니다."라고 Salehi-Khojin은 nanotechweb.org에 전 합니다. "또한 시스템의 태양 - 연료 변환 효율은 4.6 %로 이전 시스템보다 2.5 % 향상되었습니다."

이러한 인공 잎은 태양의 에너지를 사용하여 배기 가스 스트림에서 이산화탄소를 연료로 전환시키는 화학 발전소 옆의 태양 농장을 만드는 데 사용될 수 있다고 그는 덧붙였다. "이런 식으로 우리는 이산화탄소를 정화 할 수있을뿐만 아니라이 에너지를 저장하는 가장 효율적인 방법 인 화학 결합 형태로 태양의 에너지를 저장할 수 있습니다."

Illinois 팀은 과학 DOI : 10.1126 / science.aaf4767 에서 연구 결과를 발표하면서 산업계와 협력하여 시스템을 확장하고자하며 이미 임시 특허를 신청했다.


| 회사소개 | 제품 | 뉴스 | 전시회 | 저희에 게 연락 | 피드백 | 핸드폰 | XML | 홈 페이지

TEL: +86-757-8128-5193  E-mail: chinananomaterials@aliyun.com

광 동 남해 ETEB 기술 Co., 주식 회사