Американдық ғалымдар суды ыдырататын наносымдар жасады

АҚШ химиктері күн энергиясын химиялық энергияға түрлендіруге мүмкіндік беретін жүйелерді жасауға тағы бір қадам жасады. Олар суды оттегі мен сутегіне ыдырататын наносымдарды өңдеп шығарды.

Су мен күн сәулесі сияқты ресурстардың болуы табиғаттың бұл ресурстарды фотосинтез үдерісі барысында энергияны қорландыруына әкелді (7.9-сурет). Жасанды фотосинтез үдерістерін жасауға әлем бойынша көптеген зерттеу топтарының қарқынды зертеулері арналса да, тиімділігі бойынша табиғи фотосинтезге ұксас жүйелер әлі жасалған жоқ. Суды ыдырату әдістерінің бірі ретінде титан оксидінен жасалған электродтар колданылуы мүмкін, бірақ олар конверсияның төмен тиімділігімен ерекшеленеді және тек ультракүлгінді жұтады.

Хонкун Пари (Гарвард) наносымдарды бетінің көлемі үлкен TiO,-нен синтездеп, оларды электродтарда тұндырып, наносымдарды қосатын химиялық байланыстардың түзілуі олардың оптикалық тығыздығын арттыруға, бұл сәйкесінше жаңа жүйелерге көп жарықты адсорбциялауға мүмкіндік беретінін анықтады. Мұндай модификация TiO, электродтарымен салыстырғанда күн энергиясын түрлендіру тиімдігін екі есе арттыруға мүмкіндік береді. Сәулелендіру кезінде күн энергиясы конверсиясының өлшенген дәрежесі 1,05 % болды.

Наносымдардан жасалған торды алтынның немесе күмістің нанобөлшектерімен легирлеу күн энергиясын химиялық энергияға түрлендіру тиімділігін арттырады. Бұл жағдайда жүйе көрінетін жарықтың әсерінен суды ыдырату қабілетіне ие болатындықтан, жүйе өнімділігі 10 есе артады.

Парк пен оның зерттеушілер тобымен алынған нәтижелер фотоконверсияға арналған материал өнімділігін нанотехнологияларды қолдану есебінен арттыру мүмкіндігінің көрінісі және бұл тәсіл қазіргі кезде суды ыдыратуға қолданылатын басқа да материалдарға қолданылуы мүмкін деп көрсетеді.

Стив Данн, Королева Мария Университетінің (Лондон) материалдар химиясының маманы, әдеттегі титан оксидінен жасалған ұнтақ тәрізді электродтардан наноөзекті конфигурацияларға ауысуға байланысты морфологиялық өзгерістер жүйе өнімділігін біршама арттыратыны есебінен ерекше қызығушылық тудырады деп санайды. Титан оксидінің басқа жүйелермен салыстырғандағы артықшылығы жоғары фототұрақтылығы, сонымен қатар, оның химиялық қасиеттері белгілі және бағасы арзан.

Парк тобы жақын арада судың фотоиницирлеуші электролизін басқа металдар оксидтерінің қатысында зерттеуді, сонымен қатар, бұл жүйелердің олардан наносымдардан дайындалған торларды жасау кезінде тиімділігін арттыру мүмкіндігін зерттеуді жоспарлап отыр.