萊斯大學研究新型水解製氫技術

據國外網站報道：萊斯大學的研究人員發現更高效率光解製氫的新方法。目前
，實驗成果已經發表在了Nano Letters雜誌上。該技術依賴於光激活的金納米顆粒來捕捉太陽光並且將太陽能轉移到高度激發的電子上
，這種激發的電子被稱為“熱電子”。

這種“熱電子”有潛力驅動化學反應，但是它們衰減地十分厲害，例如當今最好的光伏太陽能電池板的能量損耗都是因為“熱電子”在幾萬億分之一秒內冷卻造成的熱量損失。因此，在這些“熱電子”冷卻之前捕獲這些高能電子有利於實現光電轉換效率的大幅提升以及光電成本的降低。

而(er)在(zai)萊(lai)斯(si)大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)中(zhong)，光(guang)被(bei)捕(bu)捉(zhuo)後(hou)用(yong)於(yu)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)等(deng)離(li)子(zi)體(ti)，一(yi)波(bo)一(yi)波(bo)的(de)電(dian)子(zi)像(xiang)流(liu)體(ti)一(yi)樣(yang)流(liu)過(guo)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)的(de)表(biao)麵(mian)。等(deng)離(li)子(zi)是(shi)一(yi)種(zhong)高(gao)能(neng)量(liang)狀(zhuang)態(tai)，本(ben)身(shen)存(cun)在(zai)時(shi)間(jian)不(bu)長(chang)，但(dan)是(shi)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)找(zhao)到(dao)了(le)將(jiang)等(deng)離(li)子(zi)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電(dian)或(huo)熱(re)的(de)方(fang)法(fa)。等(deng)離(li)子(zi)態(tai)的(de)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)也(ye)是(shi)利(li)用(yong)熱(re)電(dian)子(zi)能(neng)量(liang)最(zui)有(you)效(xiao)的(de)途(tu)徑(jing)之(zhi)一(yi)。萊(lai)斯(si)大(da)學(xue)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)最(zui)近(jin)的(de)一(yi)係(xi)列(lie)成(cheng)果(guo)使(shi)這(zhe)個(ge)目(mu)標(biao)越(yue)來(lai)越(yue)近(jin)。

zheyicilaisidaxuedeyanjiurenyuanfamingleyigexitongkeyiliyongredianzidenengliangyongyufenjieshuizhizaoqingqiheyangqi。weileliyongzhexieredianzi
，yanjiurenyuanshouxianzhaodaolejiangtamenhedianzikongxuezhongfenlidefangfa。erredianzishoumingduandeyuanyinshitamenzongshiqingxiangyuyudianzikongxuejieheshifangnenglianghuidaodinengliangzhuangtai，suoyiweiyidebanfajiushichuangzaoyigexitongkeyikuaisujiangredianzihedianzikongxuefenkai。muqianchangguidefangfajiushijiangredianzinengliangtishengdaochaoguoyidingnengliangbilei，zhezhongfangfasuirancunzaiguyoudedixiaolvquexian，danyouyuqicaiyongxianyoudejishu
，suoyiyouyidingqianjing。danshilaisidaxuedeyanjiurenyuancaiyongleyizhongfeichangguidefangfa，zhizaoleyizhongleisishaihuozheguolvmodejiegoukeyitongguodianzikongxueerredianzibunengtongguo，suoyiredianzijiucunzaiyudenglizitainamikelidebiaomian。

這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)包(bao)含(han)了(le)三(san)層(ceng)材(cai)料(liao)。底(di)層(ceng)是(shi)薄(bo)薄(bo)的(de)光(guang)滑(hua)鋁(lv)板(ban)。這(zhe)層(ceng)覆(fu)蓋(gai)有(you)鎳(nie)氧(yang)化(hua)物(wu)的(de)透(tou)明(ming)薄(bo)塗(tu)層(ceng)
，最(zui)頂(ding)層(ceng)則(ze)是(shi)用(yong)於(yu)等(deng)離(li)子(zi)態(tai)納(na)米(mi)金(jin)顆(ke)粒(li)的(de)收(shou)集(ji)層(ceng)。整(zheng)個(ge)結(jie)構(gou)為(wei)圓(yuan)盤(pan)堆(dui)積(ji)結(jie)構(gou)
，直(zhi)徑(jing)約(yue)10至30納米。

當(dang)陽(yang)光(guang)直(zhi)接(jie)照(zhao)射(she)圓(yuan)盤(pan)或(huo)者(zhe)從(cong)鋁(lv)層(ceng)反(fan)射(she)入(ru)圓(yuan)盤(pan)，圓(yuan)盤(pan)轉(zhuan)換(huan)光(guang)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱(re)電(dian)子(zi)。鋁(lv)吸(xi)引(yin)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)子(zi)空(kong)穴(xue)
，氧(yang)化(hua)鎳(nie)允(yun)許(xu)電(dian)子(zi)空(kong)穴(xue)的(de)傳(chuan)遞(di)
，同(tong)時(shi)也(ye)作(zuo)為(wei)熱(re)電(dian)子(zi)的(de)防(fang)滲(shen)層(ceng)。通(tong)過(guo)圓(yuan)盤(pan)鋪(pu)設(she)在(zai)平(ping)板(ban)材(cai)料(liao)上(shang)並(bing)用(yong)水(shui)覆(fu)蓋(gai)它(ta)
，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)利(li)用(yong)金(jin)納(na)米(mi)粒(li)子(zi)作(zuo)為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)水(shui)。在(zai)現(xian)有(you)實(shi)驗(yan)中(zhong)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)測(ce)量(liang)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)的(de)電(dian)壓(ya)可(ke)用(yong)於(yu)分(fen)解(jie)水(shui)，而(er)不(bu)是(shi)直(zhi)接(jie)測(ce)量(liang)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)進(jin)化(hua)氫(qing)氣(qi)和(he)氧(yang)氣(qi)
，所(suo)以(yi)未(wei)來(lai)還(hai)值(zhi)得(de)進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)。