奈米碳管製成光觸媒 生成氫氣效率達43%

刊登日期:2012/11/12
  • 字級

 
岡山大學的高口豐副教授等人利用奈米碳管及富勒烯,研發出一款新光觸媒,透過陽光中可視光的照射,水會轉換成氫氣,其效率達43%。在碳材料當中是全球最高紀錄。光觸媒大多只會跟陽光中微量的紫外線產生反應,這項研發可能實現利用陽光量產氫氣的目標。研發團隊並將光觸媒加工成網狀,在水槽重疊進行生成氫氣的試驗,預計2020年要將此研究付諸實用化。
 
新款光觸媒係以nm單位的奈米碳管為軸心,外側以富勒烯及高分子覆蓋,呈現同軸電纜構造。奈米碳管為p型,富勒烯則是n型的半導體,以波長450nm的可視光照射p型與n型的接觸面的話,電子便會從奈米碳管轉移到富勒烯上。光能轉換成電能,水電解後產生氫氣。比起不易合成的無機材料製光觸媒,碳材料製光觸媒具有長期安定性,也較環保。
 
市售的奈米碳管,會因為製造條件的差異每根的性質都不同。研究人員使用了兩家美國製造商所生產的奈米碳管進行試驗,分析直徑與製造氫氣之間影響。結果顯示,奈米碳管越細,電子移動到富勒烯的效率就越高,此發現有助於開發高效率的光觸媒。直徑與效率之間的關聯目前尚未解開,但猜測可能是因為奈米碳管越細,電子的能量狀態就越不穩定,因此很容易移動到富勒烯上。
 

分享
為此篇文章評分

相關廠商