星形金質納米顆粒可以將水制氫的催化效率提升4倍
一項新的研究顯示，表面帶有半導體塗層的星形黃金質地納米顆粒可以更有效地分解水產生氫氣，效率是其他方法的四倍，且可以當成一種儲存太陽能的更好方式。
研究人員說，這一發現還可能帶動其他可再生能源的使用，更好地應對氣候變化帶來的挑戰。
「我們利用可見光和紅外線的能量來激發金納米微粒中的電子，而非使用紫外線。」羅格斯大學材料科學與工程系副教授Laura Fabris說，「金屬原子中被激發的電子可以更有效地轉移到半導體上，從而促成催化反應。」
研究人員將目光放到了光催化技術上，它通常是指利用陽光來得到更快或成本更低的化學反應產物。通過紫外光照射的二氧化鈦通常被用作催化劑，但紫外線的效率很低。
據Chem報道，研究人員利用可見光和紅外線照射黃金微粒，顆粒吸收了光子再放出電子，然後一些電子就轉移到周圍的物質上，比如說二氧化鈦。
工程師用二氧化鈦塗覆金納米顆粒，並將材料暴露在紫外線、可見光和紅外線照射下，觀察電子如何從黃金中轉移到半導體材質上。
他們發現觸發反應的電子比以前做法的效率要高出四倍以上。氫可用於儲存太陽能，當天黑之後，通過氧化反應釋放出能量。
「我們的目標和成果都非常清晰，」Fabris說，「我們還能夠使用超低溫合成技術將這些黃金微粒黏在鈦結晶上。我認為無論從材料學的角度還是催化學的角度來看，這項工作都令人非常的滿意。」
「這是我們第一次做出類似的嘗試，」她說，「但一旦我們掌握了材料的性質及其互相作用的方式，我們就可以為在不同領域中的應用設計特殊的材料，如半導體、太陽能或化學工業，或將二氧化碳轉化成工業產品。在未來，我們可以極大地拓寬我們利用陽光的方式。」
該研究的合作者也來自羅格斯大學。
本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。
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