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Wichtige Nachrichten
Seit Jahrzehnten wird die Arbeit in den Künstliche Photosynthese dass aus dem Sonnenlicht und Wasser Wasserstoff erzeugen. Dieses Gas kann auch zur Erzeugung von Strom mit einem Brennstoffstapel oder zur Wärmeerzeugung gelagert werden. Der Rückstand ist harmlos. Wasserdampf. Es kann sogar für die Herstellung von Ammoniak verwendet werden, das die Grundlage für viele Chemikalien, einschließlich Düngemittel ist.
Im Allgemeinen bestehen diese Systeme aus einer Art Katalysator, der neben einem Chromophore, der die Energie des Lichts nimmt, die Entkoppelung des Wassermoleküls durchführt. Der Katalysator ist insbesondere zuständig für Protonen mit Elektronen kombinieren, um Wasserstoff zu erzeugen. Das Problem ist, dass Katalysatoren im Allgemeinen aus sehr teuren Metallen wie Platin, Rodio oder Palladium hergestellt sind. Diese künstliche Photosynthese mit viel billigeren Katalysatoren ist einer der heiligen Grals der modernen Chemie. Dieses Thema der Katalysatoren kann uns veranlassen, darüber nachzudenken, wie die heutige Welt aussehen würde, wenn die Erdkruste an diesen Elementen reicher wäre.
In der Vergangenheit war es gelungen, Wirtschaftliche Katalysatoren Diese Art von Photosynthese konnte mit akzeptabler Leistung durchgeführt werden, aber sie brachen nach wenigen Stunden ab.
Jetzt Forscher aus der Universität Rochester Sie haben es geschafft, einen neuen preiswerten Katalysator auf der Grundlage von Nickelnitrat zu entwickeln. Der Nickelpreis beträgt etwa 18 Dollar pro Kilo gegenüber 50.000 Platin.
Das System wird hinzugefügt Cadmiumselenid-Nanokristalle. Cadmiumselenid-Nanokristalle sind Quantenpunkte, die im System von Chromophoren wirken, d. h. das Material, das das Licht absorbiert. Normalerweise werden für diese Funktion organische Farbstoffe verwendet, ebenso wie für die natürliche Photosynthese, da sie das Licht gut absorbieren. Aber das Sonnenlicht degradiert diese Moleküle schnell und schränkt so die Haltbarkeit des Systems ein. Da Cadmiumselenidquanten anorganische und chemisch stabil sind, passiert dies nicht.
Die Verwendung dieser und anderer Nanokristalle ist, dass im Wasser schlecht gelöst werden und diese Forscher mussten ein System entwickeln, um dieses Problem zu vermeiden.
Die Effizienz des neuen Systems ist sehr hoch, h36
Quelle
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