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最新研究能把水变成燃料!


2017/3/13  编辑:admin 来源:本站整理   

 

一项当前最新研究显示, 用高通量实验法就可以能够更快的验出制造太阳能燃料的新材料。


 

-这项研究也发现12个新材料, 可用来制造太阳能燃料。 这些东西可使太阳能更有效用、更便宜。


 

水代替燃料


 


 

几十年来, 化石燃料已变成全球各工业的支柱。 它们也是人为气候变迁的最大原因。 幸运的是, 事情现在开始改变了, 因为化石燃料正就在衰退, 这都多亏了可再生能源的兴起


 

有最大潜力的替代能源是太阳能。 太阳能的另一种版本是太阳能燃料, 它是用阳光来将水或二氧化碳变成可燃的化学物质。 由于太阳能燃料的成分很充足, 它被视为洁净能源研究的目标。 但是不有可能只靠阳光催化这些化学反应(例如解水来制造氢), 还是有请求需要有效加快反应过程的材料。


 

科学家正就在创造实用的太阳能燃料, 透过开发低成本、高效用的材料来做光电阳极(photoanode)。 光电阳极很像是电池的阳极, 它就在过程中协助电子流动, 进而引起太阳能燃料的生成。 这些科学家来自美国(美利坚和众国)能源部的劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)、加州理工学院(California Institute of Technology, Caltech), 成功的就在两年内将光电阳极的数量增加到两倍。


 


 

如今加州理工John Gregoire、伯克利国家实验室Jeffrey Neaton带领的研究人员, 开发了一种更快的新技术来验出做光电阳极的新材料, 他们还去寻找到12种最棒的材料。 他们将研究成果发布出来到网页版的美国(美利坚和众国)国家科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)。


 

高通量技术


 

Neaton是伯克利国家实验室的分子铸造所(Molecular Foundry)所长, 他说这项研究能带动这个领域的研究, 不只是因为它提供改良的技术来找光电阳极, 更是因为它使研究者能深入了解新的光电阳极。


 

Neaton就在加州理工的新闻稿中写:“这项研究结合了实验和理论, 它最重要的地方就在于, 除了能验出太阳能燃料的几种化合物, 我们我自己还能了解材料内就在的电子结构。 ”


 


 

为了去寻找到新的光电阳极, 研究团队结合了计算与实验方法。 材料计划资料库(Materials Project)中有一些有用的化合物。 科学家用美国(美利坚和众国)国家能源研究科学计算中心(NERSC)的计算资源、分子铸造所的软体和专业技术, 做了几百次理论计算。 一旦验出光电阳极作用的最佳材料, 就该就在实验室测试这些材料了。


 

科学家就在不同情况下使用高通量实验法来同一个时间测试光电阳极的相关材料。 Gregoire说, 这是第一次这样使用此实验法。


 

Gregoire就在新闻稿中说:“团队的最大进展是就在最快的速度下, 透过理论、有当前最新高通量实验的超级电脑来整合最佳的能力。 ”


 


 

他们去寻找到含有钒、氧的化合物, 还发现第三种元素有高可调性的电子结构, 这使它们有利于水氧化。


 

Neaton就在新闻稿中说:“重要的是我们我自己能说明它们可调性的由来, 并验出几种最佳的钒酸盐光电阳极的化合物。 ”


 

这项研究为我们我自己提供更多方法来利用水(世上最充足的资源)作为能源的材料。 当研究进展能使我们我自己以低成本、高效率的方法发展可再生能源, 政府、投资者、类似上述的团体将会有更充分的理由放弃化石燃料。
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