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氢作为可再生能源的可持续来源

发布时间:2024-10-23 00:00:28来源:

布拉格化学技术大学的研究人员对扭曲角堆叠二维 TaS2 的光催化活性进行了研究。随着现代社会需求的不断增加,能源危机和环境问题成为当前关注的焦点。氢是可再生能源的主要可持续来源,对先进的能源转换系统非常需要。最近,光电催化和光电化学水分解方法是可规模化产生氢气的有效方法。

通过半导体催化剂产生光诱导能量的概念吸引了许多研究工作,以开发低成本、高效的双功能材料,用于制氢和环境传感响应。“这些材料的性能可以在照射各种波长的光的同时进行调整。发生的光致电子转移主要研究人员 Evgeniya Kovalska 说,在基于目标纳米片的敏感材料中将产生光电化学水分解,例如更快的析氢反应 (HER) 或宽带光敏检测器。并补充说,“这些将为新兴材料铺平道路最常见的基于化石燃料的制氢方法以及传统的光电探测器的更便宜、更高效的替代方案。”

作为昂贵且复杂的刚性系统的替代品,低成本、高效的光电敏感电极仍然需要先进的光响应技术。在研究中,证明了电化学剥离的 TaS2 纳米片在产氢催化和光电探测器中的光诱导效率。剥离的 2H-TaS2 薄片的相互扭曲导致由单个纳米片的层间相互作用引起的电荷密度重新分布。TaS2 表面上的外部光照射会影响其导电性,使该材料可用于光电催化和光电检测。TaS2 基光电催化剂表现出高氢进化反应(HER)活性。酸性介质中的 TaS2 集成光电探测器代表其宽带响应,对 420 nm 光照射具有最高的光响应性。Kovalska 总结道:“这一发现将为新实现剥落扭曲角堆叠 TaS2 用于光诱导电化学和传感铺平道路。”

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