Een team van onderzoekers uit het VK, Canada en Hong Kong hebben fotokatalytische nanovezels ontwikkeld die kunnen worden gebruikt voor de efficiënte productie van waterstof. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurchemie , de groep beschrijft hoe hun efficiënte nanovezels werden gemaakt. Gregorius Peterson, Sanghee Yang en Tae-Lim Choi van de Seoul National University hebben een News and Views-stuk gepubliceerd in hetzelfde tijdschriftnummer waarin het werk van het team wordt geschetst

Terwijl wetenschappers over de hele wereld blijven worstelen met klimaatverandering, er zijn nieuwe ideeën ontstaan ​​over manieren om de uitdaging aan te gaan. Een idee is het gebruik van waterstof in plaats van benzine om voertuigen en machines aan te drijven. Waterstof wordt momenteel gebruikt in een breed scala aan toepassingen, maar het gebruik ervan is niet wijdverbreid vanwege problemen zoals productiekosten en opslagproblemen. In deze nieuwe poging de onderzoekers concentreerden zich op het overwinnen van het kostenprobleem - hun aanpak bootst de natuur na door een kunstmatig fotosynthesesysteem te creëren dat waterstof kan genereren uit water met zonlicht als energiebron.

In hun werk, de onderzoekers begonnen met op te merken dat het produceren van waterstof met water gemakkelijker zou kunnen worden gemaakt door alleen het geleidende deel van de reductieve halfreactie voor het splitsen van water uit te voeren met behulp van een opofferingsreductiemiddel. Ze merkten ook op dat andere pogingen om dergelijke systemen te maken te lijden hebben gehad van een lage kwantumopbrengst, slechte stabiliteit en lage katalysatorverloopcijfers. Om deze problemen te omzeilen, het team ontwikkelde een zelfassemblerend nanovezelsysteem.

Het systeem maakt gebruik van blokcopolymeren en een kristalliseerbaar kernvormend blok samen met een omhulselvormend blok dat ofwel een fotosensibilisator of een kobaltkatalysator bevat. Dit resulteerde in de creatie van een zelfassemblagesysteem waarbij de materialen uitgroeiden tot stabiele nanovezels met katalysatordelen en een fotosensitizer in de directe nabijheid van elkaar. Door de componenten in gradiëntmode te verdelen, van de nanovezels konden structuren worden gemaakt (met een lengte van 95 tot 3528 nm) die op flessenborstels leken zonder de interne draad. De resulterende structuur zou vervolgens kunnen worden gebruikt om water met behulp van zonlicht om te zetten in waterstof.

© 2020 Wetenschap X Netwerk