یک تیم تحقیقاتی آلمانی ابربلورهای دوبعدی دوفلزی با خواص کاتالیزوری عالی توسعه داده‌اند. از آنها می‌توان برای تولید هیدروژن با تجزیه اسید فرمیک استفاده کرد و نتایج بی‌نظیری به دست آورد.
دانشمندان به رهبری دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ (LMU مونیخ) در آلمان، یک فناوری فوتوکاتالیستی برای تولید هیدروژن بر اساس ابربلورهای دوبعدی دوفلزی پلاسمایی توسعه داده‌اند.
محققان با ترکیب نانوذرات طلا (AuNPs) و نانوذرات پلاتین (PtNPs) ساختارهای پلاسمونیک را مونتاژ کردند.
محقق امیلیانو کورتس گفت: «چیدمان نانوذرات طلا در متمرکز کردن نور فرودی و تولید میدان‌های الکتریکی موضعی قوی، به اصطلاح نقاط داغ، که بین ذرات طلا تشکیل می‌شوند، بسیار مؤثر است.»
در پیکربندی سیستم پیشنهادی، نور مرئی با الکترون‌های موجود در فلز برهمکنش بسیار قوی دارد و باعث ارتعاش رزونانسی آنها می‌شود و الکترون‌ها را به سرعت از یک طرف نانوذرات به طرف دیگر منتقل می‌کند. این امر یک آهنربای کوچک ایجاد می‌کند که متخصصان آن را گشتاور دوقطبی می‌نامند.
این حاصلضرب اندازه بار و فاصله بین مراکز بارهای مثبت و منفی است. وقتی این اتفاق می‌افتد، نانوذرات نور خورشید بیشتری را جذب کرده و آن را به الکترون‌های بسیار پرانرژی تبدیل می‌کنند. آنها به کنترل واکنش‌های شیمیایی کمک می‌کنند.
جامعه دانشگاهی اثربخشی ابربلورهای دوبعدی دوفلزی پلاسمونیک را در تجزیه اسید فرمیک آزمایش کرده است.
آنها گفتند: «واکنش کاوشگر به این دلیل انتخاب شد که طلا واکنش‌پذیری کمتری نسبت به پلاتین دارد و همچنین یک حامل H2 خنثی از نظر کربن است.»
آنها گفتند: «عملکرد تجربی بهبود یافته پلاتین تحت تابش نشان می‌دهد که برهمکنش نور تابشی با آرایه طلا منجر به تشکیل پلاتین تحت ولتاژ می‌شود. در واقع، وقتی از اسید فرمیک به عنوان حامل H2 استفاده می‌شود، به نظر می‌رسد ابربلورهای AuPt بهترین عملکرد پلاسما را دارند.»
این کریستال نرخ تولید H2 معادل ۱۳۹ میلی‌مول به ازای هر گرم کاتالیزور در ساعت را نشان داد. تیم تحقیقاتی گفت که این بدان معناست که این ماده فوتوکاتالیستی اکنون رکورد جهانی تولید هیدروژن از طریق هیدروژن‌زدایی اسید فرمیک تحت تأثیر نور مرئی و تابش خورشیدی را در اختیار دارد.
دانشمندان در مقاله‌ای با عنوان «ابربلورهای دوبعدی دوفلزی پلاسمونیک برای تولید هیدروژن» که اخیراً در مجله Nature Catalice منتشر شده است، راه‌حل جدیدی ارائه می‌دهند. این تیم شامل محققانی از دانشگاه آزاد برلین، دانشگاه هامبورگ و دانشگاه پوتسدام است.
کول تز گفت: «با ترکیب پلاسمون‌ها و فلزات کاتالیزوری، ما در حال پیشرفت در توسعه فوتوکاتالیست‌های قدرتمند برای کاربردهای صنعتی هستیم. این یک روش جدید برای استفاده از نور خورشید است و همچنین پتانسیل واکنش‌های دیگری مانند تبدیل دی‌اکسید کربن به مواد مفید را دارد.»
        This content is copyrighted and may not be reused. If you would like to collaborate with us and reuse some of our content, please contact us: editors@pv-magazine.com.
با ارسال این فرم، شما موافقت می‌کنید که مجله PV از اطلاعات شما برای انتشار نظراتتان استفاده کند.
اطلاعات شخصی شما فقط برای اهداف فیلتر کردن هرزنامه یا در صورت لزوم برای نگهداری وب‌سایت، افشا یا به اشخاص ثالث منتقل خواهد شد. هیچ انتقال دیگری به اشخاص ثالث انجام نخواهد شد، مگر اینکه طبق مقررات مربوط به حفاظت از داده‌ها توجیه شود یا مگر اینکه مجله PV طبق قانون ملزم به انجام این کار باشد.
شما می‌توانید در هر زمانی این رضایت‌نامه را لغو کنید که برای آینده معتبر خواهد بود، در این صورت اطلاعات شخصی شما بلافاصله حذف خواهد شد. در غیر این صورت، اگر مجله پی‌وی درخواست شما را پردازش کند یا هدف ذخیره داده‌ها محقق شود، اطلاعات شما حذف خواهد شد.
کوکی‌های این وب‌سایت طوری تنظیم شده‌اند که «به کوکی‌ها اجازه می‌دهند» تا تجربه مرور خوبی را برای شما فراهم کنند. شما با ادامه استفاده از این سایت بدون تغییر تنظیمات کوکی یا با کلیک روی «پذیرش» در زیر، با این موضوع موافقت می‌کنید.