Da Cameron Chai
Gli Scienziati stanno provando a raggiungere la fotosintesi artificiale per la generazione di idrogeno solare. Il trattamento della fotosintesi usa l'acqua e l'anidride carbonica per convertire l'energia solare in combustibile conservabile. I Ricercatori stanno adoperando imitare ed applicare questo trattamento per le celle foto-elettrochimiche (PEC) e le simili applicazioni dell'unità di energia.
Pellicola di nanoparticella dell'Ematite (rossa) con la rete funzionale della ficocianina (verde) fissata. (Immagine da Dott. E. Vitol, Laboratorio Nazionale di Argonne)
Per la generazione dell'idrogeno, luce solare di uso di Pecs per acqua di scissione elettrochimicamente. Questo trattamento è più breve di quelli facendo uso delle celle fotovoltaiche per realizzare l'elettrolisi dell'acqua. Gli elettrodi del PEC sono fatti solitamente dai materiali semiconduttori ed alcuni di questi materiali possiedono i beni fotocatalitici.
I ricercatori di Empa al Laboratorio per la Ceramica di Rendimento Elevato (LHPC) stanno conducendo la ricerca sulle nanoparticelle di questi materiali semiconduttori per la neutralizzazione degli agenti inquinanti organici trovati in acqua ed aria. I ricercatori partnered con il Laboratorio Nazionale di Argonne e l'Università di Basilea ed hanno sviluppato un nano-bio- elettrodo del PEC. Questo elettrodo ha doppio il risparmio di temi dell'ossido di ferro in acqua di scissione. Il nano-bio- elettrodo del PEC consiste dell'ossido di ferro che è coniugato con una proteina derivata dalla cyanobacteria o dai cianobatteri.
L'ossido di Ferro, particolarmente ematite usa più efficientemente la luce solare del biossido di titanio (TiO2) e di altri photocatalysts, che hanno la capacità per usare soltanto la parte UV di radiazione solare. Poichè il materiale dell'ematite è suscettibile delle lunghezze d'onda visibili, sono una migliore opzione per Pecs.
La Ficocianina è una proteina dai cianobatteri. È una componente di raccolta importante dei batteri. Debajeet K. Bora, un ricercatore che ha eseguito la sua tesi di PhD a Empa, progettato il nuovo elettrodo facendo uso delle proteine e della ceramica. Il functionalization Di Superficie delle ematiti con le proteine è un nuovo concetto nella ricerca di Pecs. Il Ricercatore Bora ha collegato la ficocianina alle nanoparticelle dell'ematite in covalenza. Ciò ha preparato l'ematite composta per assorbire più fotoni. Una Volta confrontato ad un elettrodo dell'ossido di ferro, il photocurrent indotto era doppio.
Come vantaggio sorprendente, neppure nell'ambito di forte illuminazione in un ambiente alcalino, l'indicatore luminoso che raccoglie il complesso della proteina egualmente non si distrugge quando contatta un photocatalyst. In questa situazione, le molecole organiche sopravvivono alle circostanze fotocatalitiche dure ed anche al doppio photocurrent.
Sorgente: http://www.empa.ch/