據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)近日報道，美國科學家研制出了一種新的氮化鎵-銻合金，其能更方便地利用太陽光將水分解為氫氣和氧氣，這種新的水解制氫方法不僅成本低廉且不會排放出二氧化碳。
科學家們在美國能源部的資助下，借用最先進的理論計算證明，在氮化鎵（GaN）化合物中，2%的氮化鎵由銻（Sb）替代，這樣結(jié)合而成的新合金將擁有適宜的電學特性。當其浸入水中并暴露于陽光下時，會通過光電化學反應(yīng)，借用太陽能將水分子中的氫原子和氧原子之間的化學鍵分開，將水分解為氫氣和氧氣。
氮化鎵是一種半導(dǎo)體，自上世紀90年代以來，其已被廣泛應(yīng)用于制造發(fā)光二極管。銻最近幾年也越來越多地被用于微電子設(shè)備內(nèi)。而這種氮化鎵—銻合金是首個簡單且容易制造的可通過光電反應(yīng)水解制氫的材料。而且，在光電化學反應(yīng)中，這種合金是催化劑，這意味著它并不會被消耗，因此可被不斷地回收利用，科學家們已經(jīng)制造出了這種合金并正在測試其將水解制氫的效率。領(lǐng)導(dǎo)該研究的肯塔基大學計算機科學中心的馬杜·麥農(nóng)表示：“以前，科學家們利用光電反應(yīng)水解制氫使用的都是復(fù)雜材料。但我們決定另辟蹊徑，嘗試利用易制造的材料來完成這個任務(wù)，并希望將這些材料內(nèi)的電子排列進行微調(diào)，以獲得令人滿意的結(jié)果。”
氫氣燃燒時會產(chǎn)生熱量，而且副產(chǎn)品只有水，沒有污染，因此氫氣一直被看成是人類向清潔能源過渡的關(guān)鍵要素。氫氣能被用于燃料電池內(nèi)產(chǎn)生電力，也可被用于內(nèi)燃機中驅(qū)動汽車。另外，氫氣在科學和工業(yè)領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。但要想獲得純凈的氫氣，科學家們必須通過化學反應(yīng)利用其他含氫化合物進行制備，現(xiàn)在使用的大部分氫氣都由煤和天然氣等非可再生能源產(chǎn)生。由煤和天然氣等非可再生燃料制造氫氣會排放出大量二氧化碳，而最新的氮化鎵-銻合金有望將太陽能和水變成經(jīng)濟、環(huán)保的氫氣來源。
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