ทีมวิจัยชาวเยอรมันได้พัฒนาซูเปอร์คริสตัลสองมิติแบบโลหะคู่ที่มีคุณสมบัติเร่งปฏิกิริยาที่ยอดเยี่ยม สามารถนำไปใช้ในการผลิตไฮโดรเจนโดยการสลายกรดฟอร์มิกได้ผลลัพธ์ที่ทำลายสถิติ
นักวิทยาศาสตร์ภายใต้การนำของมหาวิทยาลัยลุดวิก แม็กซิมิเลียนแห่งมิวนิก (LMU Munich) ในประเทศเยอรมนี ได้พัฒนาเทคโนโลยีโฟโตคะตาไลติกสำหรับการผลิตไฮโดรเจนโดยใช้ซูเปอร์คริสตัลสองมิติโลหะสองชนิดแบบพลาสมา
นักวิจัยได้ประกอบโครงสร้างพลาสมอนิกโดยการรวมอนุภาคนาโนทองคำ (AuNPs) และอนุภาคนาโนแพลทินัม (PtNPs) เข้าด้วยกัน
นักวิจัย Emiliano Cortes กล่าวว่า “การจัดเรียงอนุภาคนาโนทองคำมีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการรวมแสงที่ตกกระทบและสร้างสนามไฟฟ้าเฉพาะที่ที่รุนแรง หรือที่เรียกว่าจุดร้อน ซึ่งก่อตัวขึ้นระหว่างอนุภาคทองคำ”
ในการกำหนดค่าระบบที่เสนอ แสงที่มองเห็นได้จะทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับอิเล็กตรอนในโลหะและทำให้พวกมันสั่นแบบเรโซแนนซ์ ส่งผลให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วจากด้านหนึ่งของอนุภาคนาโนไปยังอีกด้านหนึ่ง ซึ่งจะสร้างแม่เหล็กขนาดเล็กที่ผู้เชี่ยวชาญเรียกว่าโมเมนต์ไดโพล
มันเป็นผลคูณของขนาดของประจุและระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของประจุบวกและประจุลบ เมื่อเกิดเช่นนี้ อนุภาคนาโนจะดักจับแสงอาทิตย์ได้มากขึ้นและเปลี่ยนเป็นอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงมาก ซึ่งช่วยควบคุมปฏิกิริยาเคมี
แวดวงวิชาการได้ทดสอบประสิทธิภาพของซูเปอร์คริสตัลโลหะสองมิติแบบพลาสโมนิกในการสลายกรดฟอร์มิก
พวกเขากล่าวว่า "เลือกใช้ปฏิกิริยาทดสอบนี้เพราะทองคำมีปฏิกิริยาน้อยกว่าแพลทินัม และเพราะเป็นตัวนำไฮโดรเจนที่เป็นกลางทางคาร์บอน"
พวกเขากล่าวว่า “ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจากการทดลองของแพลทินัมภายใต้แสงสว่างบ่งชี้ว่า ปฏิกิริยาของแสงที่ตกกระทบกับอาร์เรย์ทองคำส่งผลให้เกิดการก่อตัวของแพลทินัมภายใต้แรงดันไฟฟ้า” “ที่จริงแล้ว เมื่อใช้กรดฟอร์มิกเป็นตัวนำไฮโดรเจน ผลึกซูเปอร์คริสตัล AuPt ดูเหมือนจะมีประสิทธิภาพพลาสมาที่ดีที่สุด”
ผลึกดังกล่าวแสดงอัตราการผลิตไฮโดรเจน 139 มิลลิโมลต่อกรัมของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อชั่วโมง ทีมวิจัยกล่าวว่านี่หมายความว่าวัสดุเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงนี้ครองสถิติโลกในการผลิตไฮโดรเจนโดยการกำจัดไฮโดรเจนออกจากกรดฟอร์มิกภายใต้แสงที่มองเห็นได้และรังสีจากแสงอาทิตย์
ในบทความเรื่อง “Plasmonic bimetallic 2D supercrystals for hydrogen generation” ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Catalice เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอแนวทางแก้ไขใหม่ โดยทีมวิจัยประกอบด้วยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเสรีแห่งเบอร์ลิน มหาวิทยาลัยฮัมบูร์ก และมหาวิทยาลัยพอทสดัม
“ด้วยการผสมผสานพลาสมอนและโลหะเร่งปฏิกิริยา เรากำลังพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม นี่เป็นวิธีใหม่ในการใช้แสงแดด และยังมีศักยภาพสำหรับปฏิกิริยาอื่นๆ เช่น การเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นสารที่มีประโยชน์” โคล เธส กล่าว
        This content is copyrighted and may not be reused. If you would like to collaborate with us and reuse some of our content, please contact us: editors@pv-magazine.com.
โดยการส่งแบบฟอร์มนี้ คุณยินยอมให้ PV Magazine ใช้ข้อมูลของคุณเพื่อเผยแพร่ความคิดเห็นของคุณ
ข้อมูลส่วนบุคคลของคุณจะถูกเปิดเผยหรือส่งต่อให้บุคคลที่สามเฉพาะในกรณีที่จำเป็นสำหรับการกรองสแปมหรือเพื่อการบำรุงรักษาเว็บไซต์เท่านั้น จะไม่มีการถ่ายโอนข้อมูลไปยังบุคคลที่สามในกรณีอื่นใด เว้นแต่จะได้รับการรับรองภายใต้กฎระเบียบการคุ้มครองข้อมูลที่บังคับใช้ หรือเว้นแต่ PV Magazine จะต้องกระทำเช่นนั้นตามกฎหมาย
คุณสามารถเพิกถอนความยินยอมนี้ได้ตลอดเวลา โดยจะมีผลในอนาคต ในกรณีดังกล่าว ข้อมูลส่วนบุคคลของคุณจะถูกลบออกทันที มิเช่นนั้น ข้อมูลของคุณจะถูกลบออกหากนิตยสาร PV ดำเนินการตามคำขอของคุณ หรือบรรลุวัตถุประสงค์ของการจัดเก็บข้อมูลแล้ว
เว็บไซต์นี้ตั้งค่าคุกกี้ไว้ที่ “อนุญาตคุกกี้” เพื่อมอบประสบการณ์การท่องเว็บที่ดีเยี่ยมแก่คุณ คุณยอมรับข้อตกลงนี้โดยการใช้งานเว็บไซต์นี้ต่อไปโดยไม่เปลี่ยนแปลงการตั้งค่าคุกกี้ของคุณ หรือโดยการคลิก “ยอมรับ” ด้านล่าง