Фотокаталіз є багатообіцяючим способом перетворення величезної кількості сонячного світла на корисну хімічну енергію. Нещодавно вченим вдалося зробити прорив у цій галузі, пише Mediafax.
Зазначається, що серед матеріалів, які привертають дедалі більшу увагу, виділяються іміди полігептазину, які мають структурні та функціональні характеристики, що роблять їх особливо ефективними для фотокаталітичних реакцій. Донедавна вчені мали лише обмежене уявлення про те, як зміни в їхній структурі впливають на електронні та оптичні властивості багатьох можливих матеріалів із цього сімейства.
У новому дослідженні вчені запропонували надійний і відтворюваний теоретичний підхід до вирішення цієї проблеми. Вони провели досліди на реальних зразках матеріалу.
У виданні зазначили, що полігептазинові іміди належать до ширшого класу вуглецевих нітридів. Ці матеріали складаються з шаруватих структур, схожих на графен, але побудованих із кільцеподібних молекулярних одиниць із високим вмістом азоту.
Полігептазинові іміди відрізняються однією важливою властивістю – їхні електронні заборонені зони дозволяють їм поглинати видиме світло, що робить їх придатними для хімічних реакцій, ініційованих сонячним світлом.
Більше того, матеріали на основі нітриду вуглецю мають низку практичних переваг. Вони відносно дешеві у виробництві, нетоксичні та термостабільні. Однак ранні версії цих матеріалів не працювали добре як фотокаталізатори.
Використовуючи свій обчислювальний підхід, дослідники вивчили, як різні іони металів змінюють структуру решітки іміда полігептазину. Їхній аналіз показав, що введення іонів може викликати вимірювані структурні зміни, включаючи зміни відстані між шарами та зміни локальних зв'язувальних середовищ.
У виданні підкреслили, що ці структурні варіації безпосередньо впливають на структуру електронної зони та оптичні властивості матеріалів, впливаючи на ефективність, з якою вони поглинають світло.
Щоб перевірити свою теорію, вчені синтезували вісім матеріалів з полігептазину-іміду, кожен з яких містив іон іншого металу. Потім матеріали були оцінені на предмет їхньої здатності каталізувати виробництво перекису водню.
Вчені створили новий пристрій, який генерує енергію з повітря
Раніше вчені з Національного університету Сінгапуру створили пристрій, який здатний забезпечувати електроенергією весь будинок цілодобово, використовуючи лише повітря та тепло навколишнього середовища.
Дослідники створили ультратонкий пристрій товщиною 0,3 мм на основі тканини. Він поглинає енергію з повітря для виробництва електроенергії, а також генерує електроенергію з вологи та тепла в повітрі, виробляючи 0,7 вольта протягом понад 150 годин.
Більше того, у виданні додали, що цей пристрій дозволяє отримувати енергію з мінімальними витратами. За словами дослідників, їхній пристрій дозволить людям скоротити свої щомісячні рахунки за електроенергію.
