Црниот TiO2 апсорбира светлина во целиот спектар |
||||||||||||||
![]() |
Истражувачите во САД со хидрогенирање успеале да предизвикаат дефекти во структурата на титани диоксидните нанокристали и со тоа успеале да го зголемат количеството на сончева светлина кои го тие апсорбираат. Тие се надевале дека произведениот црн TiO2 ќе може да се користи за производство на евтин водород кои ќе се користи како гориво. TiO2 нанокристалите се добро познати полупроводници и катализираат фотохемиски реакции како што е реакцијата на разложување на водата. Сепак, TiO2 главно апсорбира во делот ултравиолетовиот дел од спектарот, па научниците се надеваат дека намалување енергетската разлика помеѓу валентната и првата неокупирана орбитала. Ова се смета дека ќе овозможи TiO2 да апсорбира и видлива и инфрацрвена светлина.
Претходно научниците успеале да ја намалат енергетската разлика помеѓу енергетските нивоа на TiO2 со допингување на материјалот со метални и неметални или со воведување на дефекти во TiO2 кристалите. Овие методи го зголемиле количеството на видлива светлина која материјалот ја апсорбирал - создавање на валкани кафени TiO2 наночестички. Но, тие честички се уште не се апсорбираат и во инфрацрвениот дел од спектарот. Samuel Mao, Peter Yu и нивните колеги од University of California во Беркли, користеле хидрогенирање за добивање на црната форма TiO2, која ја апсорбира светлината во ултравиолетовата, видливата и инфрацрвена област од спектарот. Тие откриле дека процесот на хидрогенирање создава дефекти на површинскиот слој на нанокристалите. Врз основа на нивните пресметки водородот ги отстранува прекинатите титаниум-кислород врски, формирајќи комплекси кои ги намалуваат енергетските разлики на премините кои се случуваат во блискиот инфрацрвен дел од спектарот. „Конечно успеавме во добивањето на TiO2 со црна боја,“ вели Yu. „Добивме дури и повеќе од тоа. Добивме слој од црн TiO2 на чија површина, повеќе или помалку, се наоѓа совршен TiO2, па така површината апсорбира инфрацрвена и видлива светлина, а центарот на наночестичките и понатаму апсорбира ултравиолетова светлина.“ Max Lu, експерт за функционални наноматеријали на University of Queensland, Австралија, смета дека ова е значаен чекор напред во користењето на TiO2 за фотокатализа. „Хидрогенирањето е нова и единствена метода помеѓу многуте методи за површински допинг или модификација на TiO2 за зголемување фотокаталитичката активност на материјалот на видлива светлина.“ Истражувачите покажале дека добиениот TiO2 е во можност да го катализираат фото-разложувањето на органски молекули многу подобро отколку нормалниот нанофазен TiO2. Тие исто така откриле дека со користењето на овој материјал како катализатор разделувањето на водата до водород и кислород со сончева светлина е значително подобрено. „Во споредба со конвенционалните TiO2 и други материјали, тој пројавува значително поголема ефикасност под истите услови", вели Мао. Групата се надева дека оваа активност може да доведе до поевтини начини за производство на водород на чист и ефикасен начин. „Водород е потенцијално најчистите гориво за во иднина“, вели Мао. „Но во моментов добивањето на водородот е релативно скапо. Ако постои начин да се генерираат водород ефикасно и со ниска цена - само со додавање на посебен катализатор во водата и со осветлување со сончева светлина, може да се претпостави дека ова ќе стане еден од најевтините начини за да генерирате чисто гориво. |
|
[Главна стана]
[Стари статии]
[Периоден систем]
[Линкови]
[Нобеловци]
[Форум]
[Хумор]
[E-mail]
© Hemija.net, Скопје, Македонија. Контакт: kontakt@hemija.net