Ako Umelé Fotosyntéza Works

dokonalosti, čo systému pre konverziu energie musí byť schopný urobiť dve zásadné veci (pravdepodobne vnútri nejaký druh nanotrubice, ktorý pôsobí ako štrukturálne " list "): zber slnečnému žiareniu a rozdeľovať molekuly vody

Rastliny splnenie týchto úloh pomocou chlorofyl, ktorý zachytáva slnečné svetlo, a zbierku bielkovín a enzýmov, ktoré používajú, aby slnečné svetlo. prelomiť H _{2O molekuly na vodík, elektróny a kyslíka (protónov). Elektróny a vodík sú potom použité pre zapnutie CO 2 do sacharidov, a kyslík je vylúčený.}

Pre umelý systém pracovať pre ľudské potreby, výstup sa musí zmeniť. Namiesto toho, aby len uvoľňovať kyslík na konci reakcie, musela by uvoľniť kvapalný vodík (alebo možno metanol), rovnako. Že vodík by mohli byť použité priamo ako kvapalné palivo alebo smerovaná do palivového článku. Získanie spôsob výroby vodíka nie je problém, pretože je to už tam v molekulami vody. A zachytávať slnečné svetlo nie je problém. - Prúd solárne napájacie systémy robiť

Najťažšie rozdelenie molekuly vody získať elektróny, aby uľahčila chemický proces, ktorý produkuje vodík. Rozdelenie vody vyžaduje prísun energie asi 2,5 voltov [Zdroj: Hunter]. To znamená, že proces vyžaduje katalyzátor - niečo, čo sa dostať celú vec do pohybu. Katalyzátor reaguje s slnečných fotónov iniciovať chemickú reakciu.

Tam boli významné pokroky v tejto oblasti za posledných päť alebo 10 rokov. Niekoľko z úspešnejších katalyzátorov je možné uviesť:

Mangán: Mangán je katalyzátor nájsť v fotosyntetické jadre rastlín. Jeden atóm mangánu spúšťa prirodzený proces, ktorý používa slnečné svetlo rozdeliť vody. Použitie mangánu do umelého systému je biomimetric prístup - to priamo napodobňuje biológiu nájdené v rastlinách

Dye-citlivé oxid titaničitý :. Oxid titaničitý (TiO _{2), je stabilný kov, ktorý môže pôsobiť ako účinný katalyzátor. Je používaný v solárnym článkom farbivo-citlivé, tiež známy ako Graetzel bunky, ktorý bol asi od roku 1990. V Graetzel bunky, TiO 2 sa suspenduje v vrstvou farbiva častíc, ktoré zachytenie slnečné svetlo a potom ju nevystavujte Tia 2 pre začatie reakcie}

oxidu kobaltu :. Jedným z sa v poslednej dobe objavené katalyzátory, zhluky molekúl kobalt-oxid nanovelikosti (KP) sa zistilo, že je stabilný a vysoko účinné spúšťače v umelom fotosyntézy systému. Oxidu kobaltu je tiež veľmi bohaté molekuly - to je v súčasnej dobe populárne priemyselný katalyzátor

Page [1] [2] [3] [4] [5]