가시 광선 전체에서 에너지를 수확하여 수소 연료로 변환 할 수있는 새로운 분자

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가시 광선 전체에서 에너지를 수확하여 수소 연료로 변환 할 수있는 새로운 분자

vhbazanm 작성-2020 년 2 월 4 일

과학자들은 먼저 가시 광선 전체에서 에너지를 흡수 할 수있는 단일 분자를 개발했습니다. 이는 현재 태양 전지보다 에너지를 50 % 이상 더 많이 포획 할 수 있음을 의미합니다.

또한 태양 에너지를 수소로 변환하는 촉매 역할을 할 수 있으며 가스 구동 차량과 같은 사용을위한 청정 에너지 대안입니다.

이번 주에 출판 된 발견 자연 화학인류가 화석 연료에서 기후 변화에 기여하지 않는 에너지 원으로 이동하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연구팀은 오하이오 주립대 화학 및 생물 물리학 역학 화학 교수 인 클라우디아 투로 박사가이 연구를 주도했다.

'이 아이디어는 우리가 태양의 광자를 사용하여 수소로 변환 할 수 있다는 것입니다. 더 간단하게하기 위해, 우리는 태양 에너지를 절약하고 화학 접점에 저장하여 나중에 사용할 수있게한다고 Turro 씨는 말했다.

미시시피에서 무료 개

광자는 태양이 에너지를 생성 할 수 있도록 기본 입자입니다. 연구원들은 처음으로 수집 및 변형이 어려운 태양 광 스펙트럼의 일부인 적외선과 같은 저에너지를 포함하여 가시 광선 전체 스펙트럼에서 에너지를 수집 할 수 있음을 보여주었습니다. 수소가 빠르고 효율적입니다. 수소는 깨끗한 연료이므로 사용 후 폐기물로 탄소 또는 이산화탄소를 생성하지 않습니다.

독일의 크기

Turro 박사는“이것이 작동하는 것은 분자가 광자를 흡수하고 수소를 만들기 위해 두 개의 전자를 저장할 수있는 변경된 상태로 분자를 만들 수 있다는 것”이라고 말했다. '단일 분자에서 두 전자의 저장은 두 광자에서 파생되며 수소를 만들기 위해 함께 사용될 때 전례가 없습니다.'

데이비드 몬제 / Unsplash

예를 들어, 자동차의 태양 에너지를 연료로 변환하기 위해서는 먼저 상기 에너지를 수집하는 메커니즘이 필요하며, 그 에너지는 연료로 변환된다. 변환에는 화학 반응 촉진제 인 촉매로 알려진 것이 필요하며, 태양 에너지를 수소와 같은 유용한 에너지로 변환 할 수 있습니다.

태양 에너지를 수집하여이를 수소로 변환하려는 이전의 시도는 예를 들어 자외선과 같은 긴 에너지 파에 초점을 두었다.

이전에는 태양 에너지를 공급하면서 전자 (에너지)를 교환하는 두 개 이상의 분자에서 나온 촉매에 의존했습니다. 그러나이 교환에서는 에너지가 손실되어 이러한 다중 분자 시스템의 효율성이 떨어집니다.

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단일 분자 촉매에 의존하는 몇 가지 시도도 비효율적이라고 Turro는 말했다. 촉매 자체가 빠르게 분해되기 때문에 가시 광선 전체 스펙트럼에서 에너지를 수집하지 않았기 때문입니다.

태양 강화 된 관람차

Turro의 연구팀은 로듐 원소의 형태 인 단일 분자 촉매를 만드는 방법을 발견하여 에너지 손실을 줄였습니다. 또한 적외선과 자외선 주파수 에너지, 즉 전체 가시 스펙트럼을 수집하는 방법을 발견했습니다. 이 연구팀이 설계 한 시스템은 자외선 양성자가있는 단일 분자를 사용했던 이전 시스템보다 적외선 근처의 저파 광에서 약 25 배 더 효율적입니다.

이 연구에서 연구원들은 활성 분자를 포함하는 산 용액에서 빛을 비추기 위해 LED 빛을 사용했습니다. 그들이 그렇게했을 때 그들은 수소가 생산 된 것을 발견했습니다.

이러한 발견을 실제 응용 프로그램으로 변환하기 전에 훨씬 더 많은 작업을 수행해야한다고 Turro는 말했습니다. 로듐은 희귀 금속이며이 화합물의 제조 촉매는 고비용이다. 연구팀은이 분자가 더 오래 지속되는 수소를 생산하고보다 저렴한 재료를위한 촉매를 만드는 작업을하고있다.

오하이오 주립 대학에서 재 인쇄

복수의 반짝이 폭탄

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-Aletheia Jurado가 스페인어로 번역

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