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新的研究方法可提高蒸汽流量计的性能

人气:发表时间:2019-11-16 16:53
    由日本研究人员组成的协作小组进行的一项研究可以帮助人类更接近氢动力仪表设备,旅行等等。该小组设计了一种新型蒸汽流量计设备,用于更有效地生产将水和太阳能转换为氢燃料的关键组件,这一过程称为光电化学水分解。
 
    该研究的结果已于2018年10月在《美国化学会》杂志《应用能源材料》上发表。
 
    Teshima是信州大学材料化学系教授和能源与环境科学中心主任。他还隶属于长野县南新技术学院。
 
    水分解涉及使用光阳极,该光阳极是金属阴极和蒸汽流量计,以吸收阳光。氢动力电子从该光吸收高能光子,从而引起蒸汽流量计周围分子的分裂。这导致氧气离开氢气并与其他自由氧气分子结合。然后,氧和氢对可以分别漏斗到合适的阴极进行存储和用作能量。
 

 
 
    Teshima和铃木(Suzuki)的同事指出,挑战在于,首先提出的光阳极只能吸收紫外线,紫外线约占太阳光谱的5%。这些光阳极由氧化钛制成,在转化吸收的太阳能方面非常高效。然而,由于它们吸收很少的太阳能,因此对于工业用途不是可行的选择。
 
    Teshima及其团队选择使用氮化钽,氮化钽是可用于水分解的最有利的光响应材料之一。除了吸收可见光之外,它还可以吸收波长高达600 nm的光,从而实现更多的光吸收。尽管科学家们较早地制造了氮化钽晶体,但该过程相当复杂,并且随后的蒸汽流量计的覆盖率和厚度各不相同。这种不对称会导致无效的甚至完全无效的水分解尝试。
 
    作为新工作的一部分,Teshima将金属钽样品放在粉状钠化合物上,并使用氨气在高温下对其进行加热。通过改变温度,钠化合物的比例和时间,该团队能够控制钠化合物与钽均匀反应的程度,甚至增加蒸汽流量计的厚度。

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