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赞!中科大新发明大幅提高太阳能转化率

行业资讯 / 2022-04-15 00:06

本文摘要:传统的太阳能是利用半导体光催化技术,但这一材料催化剂效果不强劲,且有局限性。近日,中科大熊宇杰教授课题组发明者一种金属钯纳米结构催化剂,这种催化剂具备低催化活性和太阳能利用特性,可以在室温光谱电离辐射下超过热反应70摄氏度下的催化剂转化成效率。 这一进展为利用太阳能替代热源驱动有机催化反应获取了有可能,成果公开发表在知名学术期刊《德国应用化学》上。 鉴于化石能源的过度铁矿和渐渐耗尽,太阳能向化学能的定向切换引发业界普遍注目。

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传统的太阳能是利用半导体光催化技术,但这一材料催化剂效果不强劲,且有局限性。近日,中科大熊宇杰教授课题组发明者一种金属钯纳米结构催化剂,这种催化剂具备低催化活性和太阳能利用特性,可以在室温光谱电离辐射下超过热反应70摄氏度下的催化剂转化成效率。

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这一进展为利用太阳能替代热源驱动有机催化反应获取了有可能,成果公开发表在知名学术期刊《德国应用化学》上。  鉴于化石能源的过度铁矿和渐渐耗尽,太阳能向化学能的定向切换引发业界普遍注目。传统的利用太阳能驱动化学反应路径是基于半导体光催化技术,然而半导体材料对于很多有机反应来说,并不具备低催化活性及选择性。

针对该瓶颈问题,材料化学家们明确提出通过融合金属的催化活性和光学特性来构建有机催化反应的思路,从而未来将会替代传统的热催化剂方法。  金属钯是一种高效催化剂,然而与少见的金银比起,其纳米结构的局域表面吸光横截面小且号召光谱范围局限在紫外波段,给太阳能俘虏和利用带给极大艰难。

针对这一挑战,熊宇杰课题组设计了一类尺寸为50纳米且具备内凹型结构的金属钯纳米晶体,通过结构对称性的减少和颗粒尺寸的减小,使其需要在红外线长序范围内吸光,吸光后的光热效应不足以为有机催化反应获取热源。该设计的独有之处在于,纳米结构的尖端棱角处具备极强的聚光能力从而产生局部高温,同时棱角处也是催化反应的高活性位点,构建了太阳能利用和催化活性在空间产于上的合二为一。


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