科学家合成可分解水的硅纳米线

北卡罗来纳大学的研究人员合成了高光电压多结硅纳米线 (SiNW)，它们被共同功能化以催化分解水。当与助催化剂结合并悬浮在水中时，这些光激活纳米反应器在可见光和红外光下产生氢气。

尽管初始能量转换效率较低，但多结 SiNW 将可调谐的中尺度几何结构的光子优势和 Si 的材料优势（包括小带隙和规模经济）带入 PSR 设计，为水分解提供了一种新方法反应堆。

他们的研究工作发表在《自然》杂志上。

使用 p–i–n 超晶格编码的共功能化 SiNW 设计粒子悬浮反应器 (PSR)

50 年前首次报道了光电化学 (PEC) 水分解生产氢燃料，但人工光合作用尚未成为一项普遍的技术。尽管平面硅太阳能电池已成为一种无处不在的电能源，在经济上与化石燃料具有竞争力，但类似的 PEC 设备尚未实现，并且标准的硅 p 型/n 型 (p-n) 结不能用于水分解，因为带隙排除了所需光电压的产生。另一种范例，颗粒悬浮反应器 (PSR)，放弃了刚性设计，支持悬浮在溶液中的单个 PEC 颗粒，与平面系统相比，这是一种潜在的低成本选择。

…通过在单个 SiNW 中编码 p 型-本征-n 型 (p-i-n) 超晶格，在 1 个太阳光照下观察到超过 10 V 的可调光电压。析氧和析氢助催化剂的空间选择性光电极沉积使水在高达约 1,050 nm 的红外波长下分解，氢生成的效率和光谱依赖性由亚波长直径 SiNW 的光子特性决定。找有价值的信息，请记住Byteclicks.com

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