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模仿綠色植物把水和陽光轉(zhuǎn)換為能量的光合作用而制造出的首個實用人工樹葉,這項可持續(xù)能源發(fā)展中的里程碑式研究,其 研究 開發(fā)過程4月4日發(fā)表在《化學(xué)研究述評》(Accounts of Chemical Research)中。文章指出,不同于早期的使用昂貴材料的其它設(shè)備,這種新設(shè)備是由低廉的材料組成的,制造流程也同樣是低成本。
美國麻省理工學(xué)院化學(xué)系的丹尼爾 G 諾瑟雷(Daniel G. Nocera)指出,人工樹葉的想法來自化學(xué)家早些年的想象,既終有一天會發(fā)現(xiàn)“植物們守護(hù)著的秘密”。諾塞拉說,最重要的秘密是水分解成氫氣和氧氣的過程。在人工樹葉兩面分別產(chǎn)生氫氣和氧氣的薄膜中間夾著日光收集器。將人工樹葉放入陽光照射下的水中,人工樹葉周圍會產(chǎn)生氣泡,釋放出的氫氣能用于為燃料電池產(chǎn)生電力。這些能自給自足的廉價供能單位,對需要電力的偏遠(yuǎn)地區(qū)和發(fā)展中國家很有吸引力,但迄今為止的設(shè)計都依賴像鉑那樣昂貴的金屬和高成本的制造工藝上。
為了使這些設(shè)備被更廣泛的應(yīng)用,諾塞拉將用于產(chǎn)生氫氣的催化劑鉑用鎳鉬鋅合金替代。在葉子的另一面,有一層用鈷做的薄膜用來產(chǎn)生氧氣。諾塞拉指出所有這些材料在地球上都十分豐富,不像稀有昂貴的金屬鉑,貴金屬氧化物和已經(jīng)被其他人使用過的半導(dǎo)體材料?!跋袢斯淙~這樣面向貧困地區(qū)的太陽能研究,為全球可持續(xù)能源發(fā)展的未來提供了最直接的路徑?!?/p>
本文編譯自: | ScienceDaily, Secrets of the First Practical Artificial Leaf |
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