@ 2018.03.08 , 14:00

储存太阳能,为人工光合作用铺路

储存太阳能,为人工光合作用铺路
credit: 锐景创意

中美研究团队开发出一种新型双原子催化剂,作为人工光合作用的平台。

如今,太阳能越来越便宜,也越来越高效。然而,储存太阳能始终是个令人苦恼的问题。利用太阳能是一个崇高的目标,科学家致力于探索一个重要问题:如何在晴天储存太阳能,并在阴雨天进行配送?在某种程度上,这像是人工光合作用——植物将光能转化为化学能,为自身活动提供能量;而科学家则希望储存太阳能,以供来日使用。

该研究的主要作者、波士顿学院化学系副教授Dunwei Wang表示,他们希望研制出直接储存太阳能的技术,从而解决太阳能的主要问题——间断性。他们直接收集太阳能,并将能量储存在化学键里。这个过程很像光合作用,只不过效率更高、成本更低。他们开发出一种催化剂,能够极大程度地推动这个过程。大致上,这项技术利用水、二氧化碳、太阳能,生产可储存能量,然后通过电网进行输送。

大多数催化剂为单原子,很少有人研究双原子催化剂。他们合成了一种双原子铱多相催化剂,合成过程既轻松、又便宜。这种催化剂极其稳定,对水的氧化具有极高的催化活性——在天然及人工光合作用中,水的氧化是一个重要过程。

研究人员利用劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源设备,通过X射线进行测量,确定催化剂的结构和性能。实验结果令人分外惊喜——催化剂既简单、又稳定,同时对目标反应具有极高的催化活性。

以往,科学家只能研制出均相催化剂,而均相催化剂的稳定性非常差。这是有史以来第一遭,科学家看到多相催化剂在生产与储存清洁能源方面的潜能,这为可再生能源生态系统的创新带来了希望。

本文译自 zmescience,由译者 Rare 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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