纳米结构将太阳能转换效率提高了十一倍

阳光下的PCN纳米层可以分开水。图像：纳南孟/天津大学

聚合物碳氮化物在阳光下表现出催化作用，其可用于从太阳能的氢气生产。然而，这些无金属催化剂的效率极低。在中国天津大学的一支团队与赫尔莫霍尔茨 - Zentrum Berlin的一组合作，通过简单的方法将这些聚合物碳氮化物的催化效率提高了这些聚合物碳氮化物的催化效率。本文发表在“能源与环境科学”。

能量转换的主要挑战之一是即使在太阳不闪耀的时候也能提供能量。通过在阳光下使用脱水水的氢气产生可以提供解决方案。氢是良好的能量存储介质，可以在许多方面使用。但是，水并不能简单地分开。需要催化剂，例如铂，这是罕见和昂贵的。世界上的研究团队正在寻找更经济的替代品。现在，由HZB的Tristan Petit博士领导的团队与来自天津大学的Cin Zhang教授，中国天津市，中国Zin Zhang领导的同事一起使用了一类知名的无金属光催化剂来实现了重要进展。

纳米层有大毛孔

箱章及其团队专注于合成聚合物碳氮化物（PCN），被认为是氢气产生催化剂的良好候选者。PCN分子形成一个结构，该结构可以与薄层糕点面团的薄层进行比较：这种材料的片材在彼此紧密包装在一起的顶部。现在，中国化学家现在通过一种相对简单的两步热处理在彼此分离近一片的两步热处理时 - 相同的方式使酥皮糕点与烤箱中的纯粹脆皮层分开。热处理产生的样品，该样品由含有大孔的含有不同氨基的大孔，具有特定官能团。

热处理产生的样品，其由inpidual纳米层组成，其具有含有不同氨基的大孔，具有特异性官能团。图像：纳南孟/天津大学

在Bessy II分析氨基和含氧基团

Petit和他的团队在Bessy II中调查了一系列这些PCN样本。“我们能够确定哪些氨基和含氧团体已沉积在毛孔中”，博士学生j仁和公布的联合第一作者解释说。他们可以分析特定氨基如何将电子拉动到自己，是分裂水的特别有利的性质，以及如何形成新的氧基缺陷。

效率增加了因素11

与镍作为助催化剂结合时，纳米结构的PCN样品实际上表现出记录效率，在可见光照射下的正常PCN的十一倍。

Bessy II的光催化过程解开了

“这表明PCN是用于太阳能催化剂的有趣潜在催化剂，接近无机催化剂的效率，”Petit解释道，谁是大众群体FreigeiCER家伙。“此外，这项工作还表明，软X射线光谱是在光催化剂上解开可能的催化活性位点的必要工具。”

出版物：Nannan Meng等人，“用工程氧气和氨基分为二维原子薄多孔聚合物碳氮，用于增强的光催化氢气产量，”能源与环境科学（2018）DOI：10.1039 / C7EE03592F