новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Низкотоксичный и доступный катализатор фоторасщепления воды


26.4.2014
средняя оценка статьи - 4.75 (4 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из Японии обнаружили новый относительно доступный и эффективный катализатор для фоторасщепления воды. Смешанный оксид олова – Sn3O4, может обеспечить получение водорода из воды, используя в качестве энергии излучение Солнца.

К настоящему времени пока еще не имеется надежной технологии, позволяющей осуществлять конверсию солнечного излучения, практически бесконечного источника возобновляемой энергии, в энергию химическую (например, для производства топлив), которую можно было бы транспортировать. Разработка такой технологии позволила бы значительно уменьшить зависимость современной цивилизации от традиционной энергетики, основанной либо на сжигании ископаемого топлива, либо на расщеплении атомных ядер.



Изображение катализатора Sn3O4, полученное с помощью электронного микроскопа. Синтезированный материал представляет собой набор микроскопических хлопьевидных кристаллов. (Рисунок из ACS Applied Materials & Interfaces, 2014; 6 (6): 3790)

В настоящее время существует ряд катализаторов фоторасщепления воды, например диоксид титана, которые могут разлагать воду и получать из нее водородное топливо при облучении ультрафиолетом. Однако, неспособность этих катализаторов поглощать видимый свет, который, по оценкам, составляет более половины от общей энергии, которую Солнце посылает на Землю, ограничивает практическое применение таких катализаторов для переработки солнечной энергии. Несмотря разработкой систем фоторасщепления воды, способных перерабатывать и свет в видимой области, в настоящее время занимаются во многих научных центрах мира, существует ряд препятствий на пути к внедрению уже разработанных систем фотоактивации, поскольку большинство из таких катализаторов с высоким КПД либо построены с участием дорогих редкоземельных металлов, как например лантан, либо содержат в структуре атомы свинца, отличающегося высокой токсичностью.

Исследователи из группы Хидеки Абе (Hideki Abe) и Наото Умезавы (Naoto Umezawa) разработали новый фотокатализатор, используя комбинацию теоретических и экспериментальных подходов. Исследователи начали работу с поиска оксидов, содержащих ионы двухвалентного олова, руководствуясь теоретическими предсказаниями, утверждавшими, что такого рода соединения могут обладать электронной структурой, необходимой для протекания фотокаталитического расщепления воды под действием видимого света. В результате они обнаружили смешанный оксид олова Sn3O4, в состав которого входят ионы двухвалентного и четырехвалентного олова. В ходе экспериментов было продемонстрировано, что это соединение обеспечивает расщепление воды с выделением водорода при облучении видимым светом, который не активирует диоксид титана.

Оксиды олова обладают относительно низкой токсичностью, они распространены и отличаются невысокой стоимостью, что обуславливает их применение в качестве прозрачных электропроводных материалов. Открытие того что Sn3O4 проявляет каталитические свойства, может оказать существенное влияние на производство водородного топлива и на разработку надежных систем конверсии солнечной энергии.

Источник: ACS Applied Materials & Interfaces, 2014; 6 (6): 3790 DOI: 10.1021/am500157u

метки статьи: #водородная энергетика, #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #неорганическая химия

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 
KSI_UA|Sun, 14 Feb 2016 04:22:38 +0300
Во-первых, с титаном сравнивать некорректно - он инертен к видимому свету. Сравнивать токсичность надо со свинцом.

Во-вторых, кислород. Он никуда не девается. Образуется либо H2O2, либо SnO2 (это зависит от режима процесса). Его можно, например, периодически сбрасывать либо нагреванием, либо фотолизом жёстким УФ. Это отлажено даже на смешанных оксидах железа. Проблема больше техническая - периодический или непрерывный отвод и т.д.

anonymous|Sat, 26 Apr 2014 11:06:19 +0300
Во-первых, олово гораздо токсичнее титана.

Во-вторых, куда исчезает кислород?

Или там гремучая смесь выделяется?



Вы читаете текст статьи "Низкотоксичный и доступный катализатор фоторасщепления воды"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXX
Контактная информация