カメロンシェ著
科学者はずっと太陽水素の生成のための人工的な光合性を達成することを試みています。 光合性のプロセスは水および storable 燃料に太陽エネルギーを変換するのに二酸化炭素を使用します。 研究者は写真電気化学のセルおよびずっと同じようなエネルギー装置アプリケーションのためのこの (PEC)プロセスを模倣し、実行するように努力しています。
接続する機能フィコシアニンネットワーク (緑) が付いている赤鉄鉱の nanoparticle のフィルム (赤い)。 (先生による E. Vitol の Argonne の国立研究所画像)
水素を、分割水のためのペーチの使用の日光電気化学的に生成するため。 このプロセスは水の電気分解を行うための光電池を使用してそれらより短いです。 PEC の電極は通常半導体材料からなされ、これらの材料の一部は photocatalytic 特性を所有しています。
高性能の製陶術 (LHPC) のための実験室の Empa の研究者は水およびずっと空気で見つけられる有機性汚染物質を中和するためのこれらの半導体材料の nanoparticles の研究を行なっています。 研究者はバーゼルの Argonne の国立研究所そして大学と組み、 nano 生物 PEC の電極を発達させました。 この電極は分割水で倍を酸化鉄の効率備えています。 nano 生物 PEC の電極は藍藻かアオコから得られる蛋白質と活用される酸化鉄から成っています。
酸化鉄、特に赤鉄鉱は日光を太陽放射の紫外線一部分だけ2使用する機能がある他の光触媒効率的に使用します、および二酸化チタン (TiO) より。 赤鉄鉱材料が目に見える波長に敏感であるので、それらはペーチのためのよりよいオプションです。
フィコシアニンはアオコからの蛋白質です。 それは細菌の重要なライト収穫のコンポーネントです。 Debajeet K. Bora、 Empa で彼の PhD の説を行った蛋白質および製陶術を使用して新しい電極設計されている研究者。 蛋白質が付いている赤鉄鉱の表面の functionalization はペーチの研究の新しい概念です。 Bora 研究者は赤鉄鉱の nanoparticles にフィコシアニンを共有にクロス連結しました。 これはより多くの光子を吸収するために混合された赤鉄鉱を作りました。 酸化鉄の電極と比較されたとき、誘導された photocurrent 二重でした。
アルカリ環境の強い照明の下の意外な利点として、蛋白質の複合体を収穫するライトはまた光触媒と接触するとき破壊されません。 この場合、有機性分子は粗い photocatalytic 条件およびまた二重 photocurrent 存続させます。
ソース: http://www.empa.ch/