Создан материал для «приручения» энергии Солнца
Ученые Томского политехнического университета в сотрудничестве с австрийскими коллегами разработали технологию, которая придает новые свойства перспективному полупроводниковому материалу. Эта технология позволит использовать свет для проведения химических реакций: получения энергии, очистки воды и выполнения других задач. Метод также повышает чувствительность фотоэлементов. Исследование опубликовано в журнале Communications Chemistry.
Фотокатализ, процесс ускорения химических реакций с использованием энергии света, является важным элементом технологий альтернативной энергетики и других областей. Он позволяет не только генерировать энергию с помощью света, но также получать ценные химические вещества и очищать воду.
Ключевым материалом в фотокатализе являются полупроводники, которые способны поглощать свет и преобразовывать его в электроны с высокой энергией. Особый интерес представляют полупроводники, имеющие форму нанолент. Наноленты обеспечивают большую эффективность поглощения света и более эффективное преобразование его в энергию для проведения химических реакций.
Для создания полупроводниковых нанолент используется диселенид вольфрама. Это соединение обладает уникальными электронными и оптическими свойствами, которые делают его перспективным для применения в фотокатализе и других технологиях. Однако изготовление нанолент из диселенида вольфрама — сложная задача, требующая специальных технологий и методов.
Ученые разработали новую технологию для получения высококачественных нанолент из диселенида вольфрама. Кроме того, они разработали метод улучшения оптоэлектронных свойств этих нанолент с использованием наночастиц серебра.
Команда прикрепила крошечные частицы серебра к краям нанолент при помощи лазерного излучения. Эти наночастицы ускоряют протекание фотокаталитического процесса и усиливают фотоотклик нанолент. Для сохранения целостности селенида вольфрама будущие наноленты покрыли органической матрицей. Аналогов этому методу, по словам ученых, не существует.
Авторы подчеркнули, что новый метод производства отличается простотой реализации. Он позволяет получать материал высокого качества, при этом наночастицы располагаются строго на его краях. Это обеспечивает повышение характеристик и улучшение свойств нанолент.
На новом материале модельная реакция фотокатализа проходит с КПД, близким к 100%, что невозможно при использовании диселенида вольфрама или серебряных наночастиц по отдельности.
В перспективе модифицированные серебром наноленты можно будет производить не только с использованием лазерного излучения, но и с помощью других источников энергии, включая солнечный свет.
Ранее ученые из Пермского Политеха создали защиту от СВЧ-излучения. Как им это удалось, писали здесь.
Посмотрите на настоящее Солнце вблизи:
