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纳米铁锈催化太阳能制氢

2019/10/15 13:28:291943

据http://fuelcellsworks.com/报道，洛桑联邦理工学院（EPFL）和Technion工业学院的科学家们发现了一种能够实现太阳能分解水制氢的“超级”结构纳米氧化铁，这种十分易得且低廉的铁锈在太阳能制氢领域具有良好的应用前景。 光电化学电池生成的氢气泡 光电化学电池（PEC）能够利用太阳光辐射来分解水，获得氢气和氧气。在去年年底，EPFL光子学实验室（Laboratory of Photonics and Interfaces (LPI)）提出一个基于纳米氧化铁光催化机理的PEC原型电极，该电极接受到光刺激就会立即生产气体。

氧化铁纳米结构的电荷传输性，每种颜色代表一个不同的晶体取向。 研究人员利用透射电子显微镜（TEM）技术，对电极制备过程中沉积在表面的“花椰菜式”纳米氧化铁结构进行了精确表征，并对该结构中的电子运动予以测定。测试结果表明，太阳光激发的电子只能延氧化铁的特定取向传递，不同取向的氧化铁颗粒之间电子无法传导。这一突破性发现刊登在最近的“自然材料”期刊上。通过对几种成熟工艺得到的电极做对比测试，科学家们最终确定出了最优的“超级”结构，制作出了10×10厘米的原型电极，并得到了预期的效果。下一步工作将致力于推动该电极的大规模工业化生产，并争取将制氢成本从光伏电解制氢的每千克15€降低到5€。