Un equipo de investigación dirigido por el equipo del Profesor JIST-Sung Yu de DGIST en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Energía ha desarrollado con éxito un nuevo método de síntesis de catalizador que puede descomponer eficientemente el agua en oxígeno e hidrógeno utilizando luz solar. Se espera que este métodofacilitar la producción en masa de hidrógeno debido a una mayor eficiencia que el método de fotocatalizador existente.
Debido a la intensificación de los problemas ambientales, como la contaminación del aire y el calentamiento global causados por el mayor uso de la energía fósil, el hidrógeno recientemente ha llamado la atención como una fuente de energía ecológica de la próxima generación. En consecuencia, se están realizando investigaciones a nivel mundial sobre cómo producir hidrógenoutilizando luz solar y fotocatalizador descomponiendo agua Para superar las limitaciones del fotocatalizador que solo reacciona a la luz en los rayos ultravioleta, los investigadores han dopado átomos dobles como Nitrógeno N, Azufre S y Fósforo P en el fotocatalizador o sintetizadonuevos fotocatalizadores, desarrollando un fotocatalizador que reacciona eficientemente a la luz visible.
Con el equipo del profesor Samuel Mao en UC Berkeley en los EE. UU., El equipo de investigación del profesor Yu desarrolló un nuevo fotocatalizador dopado con H al eliminar el oxígeno de la superficie del fotocatalizador hecho de dióxido de titanio y llenar hidrógeno a través de la descomposición de MgH 2 . La energía de longitud de onda larga, incluida la luz visible, no se pudo utilizar para el dióxido de titanio blanco existente porque tiene una energía de banda ancha. Sin embargo, el desarrollo de MgH 2 la reducción podría superar esto a través de la inducción de fallas de oxígeno y el dopaje con H mientras se permite el uso de luz solar con una longitud de onda de 570 nm.
La reducción de MgH2 puede sintetizar nuevos asuntos aplicando al óxido de titanio utilizado en esta investigación, así como a los óxidos compuestos de otros átomos como Zr, Zn y Fe. Este método es aplicable a varios otros campos, como el fotocatalizador y la batería secundaria.El fotocatalizador sintetizado en esta investigación tiene una fotoactividad cuatro veces mayor que el dióxido de titanio blanco existente y no es difícil de fabricar, por lo que es muy ventajoso para la producción en masa de hidrógeno.
Otra característica del fotocatalizador desarrollado por el equipo de investigación es que reduce la brecha de banda más que el fotocatalizador de dióxido de titanio existente utilizado para la generación de hidrógeno y puede mantener una actividad cuatro veces mayor con estabilidad durante más de 70 días.
El nuevo método también puede reaccionar a la luz visible a diferencia de la fotosíntesis existente, superando la limitación de la producción de hidrógeno. Con el desarrollo del nuevo fotocatalizador, la eficiencia y la estabilidad de la producción de hidrógeno pueden mejorar drásticamente, lo que ayudará a popularizar la energía del hidrógeno en un futuro próximo.
El profesor Yu dijo: "El fotocatalizador desarrollado esta vez es un método de síntesis con un rendimiento mucho mejor que el método de fotocatalizador existente utilizado para producir hidrógeno. Es un método muy simple que ayudará en gran medida a comercializar la energía del hidrógeno. Con una investigación de seguimiento sobremejorando la eficiencia y la viabilidad económica del fotocatalizador, tomaremos el liderazgo en la creación de un entorno estable de producción de energía de hidrógeno que pueda reemplazar la energía fósil ".
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Materiales proporcionado por DGIST Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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