有机半导体聚合物可以收获太阳光将二氧化碳分解成酒精燃料
德克萨斯大学阿灵顿分校的化学家们首次证明,一种名为聚苯胺的有机半导体聚合物是一种有前途的光电阴极材料,用于将二氧化碳转化为醇类燃料,而无需使用助催化剂。
“这为太阳能燃料电池中廉价,易得的有机半导体聚合物的新应用开辟了新的研究领域,”首席研究员KrishnanRajeshwar说,UTA化学和生物化学杰出教授,UTA可再生能源中心联合主任,科学技术。
“这些有机半导体聚合物还具有多项技术优势,包括它们不需要助催化剂来维持向醇产品的转化,转化可以在较低温度下进行,并且能耗更少,这将进一步降低成本,”Rajeshwar添加。
拉杰什瓦尔和他的合着者乔鲍Janaky,教授物理化学与材料科学在塞格德大学的系,最近发表了他们的化学期刊的英国皇家学会的调查结果ChemComm为“聚苯胺薄膜光电化学减少二氧化碳2至醇。”
在这项概念验证研究中,研究人员提供了从光电化学测量和吸附研究获得的聚苯胺的独特行为以及光谱数据的见解。他们还比较了几种导电聚合物的行为。
在测试期间两小时后记录的静止电流表明聚苯胺层在研究的时间段内保持其光电化学功效。在气相中,仅检测到氢,但是在用于二氧化碳饱和的样品的溶液中都检测到潜在的燃料,例如甲醇和乙醇。
“除了这些技术特性,作为一种聚合物,聚苯胺还可以很容易地制成适应屋顶或曲面的织物和薄膜,以创造光电化学还原所需的大表面积,从而消除了对昂贵和危险的太阳能聚光器的需求,”Rajeshwar补充道。UTA化学与生物化学系主任FrederickMacDonnell强调了这项研究在UTA关注2020年战略计划中全球环境影响的背景下的重要性:BoldSolutions|GlobalImpact。
“在我们都认识到需要减少二氧化碳排放影响的世界中,Rajeshwar博士在围绕太阳能燃料发电新材料研究方面的持续领导地位至关重要,”麦克唐纳说。“寻找一种廉价,易于获得的光电阴极材料可以开辟新的选择,以创造更便宜,更节能的太阳能燃料电池。”
Rajeshwar于1983年加入理学院,是UTA杰出学者学院的特许成员。他是新任命的电化学学会会长,该组织代表着致力于推进固态,电化学科学和技术的国家首屈一指的研究人员。
他是光电化学,纳米复合材料,电化学和导电聚合物方面的专家,并获得了众多奖项,包括美国化学学会的WilfredT.Doherty奖和电化学学会的能源技术部门研究奖。Rajeshwar获得博士学位。来自印度班加罗尔的印度科学研究所的化学专业,并在科罗拉多州立大学完成了他的博士后培训。
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