محققان کیوست KAUST کشف کرده اند که نوعی اکسید آهن - Fe2O3 - یک کاتالیزور عالی برای یک [...]

محققان کیوست KAUST کشف کرده اند که نوعی اکسید آهن – Fe2O3 – یک کاتالیزور عالی برای یک ماده فوتوکاتالیستی امیدوار کننده به نام نیترید گالیم GaN برای تولید هیدروژن است. یافتن فوتوکاتالیست هایی که بتوانند به طور موثر از نور خورشید برای تولید سوخت هیدروژن تمیز از آب استفاده کنند، یکی از بیشترین کاربردهای انرژی خورشیدی است.

تیم نشان داد که آسیب فقط در اثر خوردگی فقط پس از دو ساعت از تولید هیدروژن فوتوالکتروشیمیایی قابل مشاهده است.

برای آزمایش امکان افزایش طول عمر فوتوکاتالیست نیترید گالیم ، محققان سعی کردند آن را با یک اکسید آهن ترکیب کنند.

ثابت شده است که این استراتژی موثر است. وقتی تیم تحقیقاتی سطح نیترید گالیم را با ۱٫۳% از ذرات Fe2O3 پوشش دادند، علائم آسیب ناشی از خوردگی تا ۲۰ برابر کندتر شد. علاوه بر این ، میزان تولید هیدروژن فوتوکاتالیست Fe2O3 / GaN پنج برابر بیشتر از GaN به تنهایی بود. بر اساس نتایج، این ایده می تواند فوتوکاتالیست های GaN را یک قدم به اجرا در برنامه های واقعی پیش ببرد.

یک دلیل که Fe2O3 و GaN در کنار هم عملکرد خوبی دارند ، به احتمال زیاد به دلیل روش غیرمعمولی است که در آن ذرات Fe2O3 بر روی سطح GaN قرار گرفته اند. اتم های موجود در ذرات اکسید آهن با اتمهای شبکه GaN زیر هماهنگ می شوند ، تاثیری که به رشد اپیتاکسیال معروف است. این اثر به ندرت هنگام ترکیب مواد با خصوصیات مختلف کریستالوگرافی ، مانند Fe2O3 و GaN مشاهده می شود.

این تیم در حال توسعه مواد کامپوزیتی جدید مبتنی بر GaN برای بهبود کارایی تبدیل انرژی فوتوکاتالیست ها است.

مركز پايش تحولات انرژی جهان

  • نویسنده : محمد کریمی