通過核-殼納米結構催化劑生產氣體燃料

材料牛注：佐治亞大學的科研人員制備了一種以氧化鐵為核，以二氧化鈦為殼的核-殼納米結構催化劑，該催化劑可以更高效地把太陽能轉變為化學能，為未來清潔、可再生能源的發展提供了新的研究方向。

佐治亞大學的研究者們研制了一種納米結構的催化劑，這種納米結構催化劑可以更有效地利用太陽能來生產氣體燃料。

在Catalysis Today雜志上，科研人員指出，以氧化鐵為核，通過表面涂抹二氧化鈦作為殼的納米結構催化劑會比單層納米材料吸收更多的太陽能。

Kun Yao作為本次項目的首席研究員，他指出：這項納米結構材料的研發將會引起電子產品和能源領域的變革。

Yao認為，近幾年來，為了更有效地利用太陽能，科研工作者們做了大量的工作去探索一種可持續的方法來滿足全球長期能源的需求。一種有效的方法是制備高效催化劑，可以把太陽能通過化學反應轉變為化學燃料，從而減少空氣的污染。

佐治亞大學的研究者們通過二氧化鈦制備納米結構材料，將該材料應用于太陽能分解水、二氧化碳轉換、環境凈化等領域。這種復合材料具有無毒性、成本低、高穩定性等特點，因此在上述領域具有很好的應用前景。

Yao指出，二氧化鈦是一種廣泛使用的高效催化劑，但是它有一個主要的缺點：僅吸收紫外線。這意味著二氧化鈦只能吸收大約5%的太陽能。為了更加有效地提高納米結構催化劑的效率，科研者們以氧化鐵作為核，二氧化鈦作為殼，因為氧化鐵可以吸收太陽光中的可見光，即可以吸收太陽光中的大部分能量。

科研者們通過把二氧化碳轉變為氣體燃料來測試納米結構材料的性能。僅在周圍可見光的照射下，這種核-殼納米催化劑把二氧化碳和水轉變為氫氣的效率比直接使用二氧化鈦作為催化劑的效率要高近五倍。這種核-殼納米材料把二氧化碳轉變為甲烷和甲醇的性能也得到了提高。進過幾個小時的測試，科研者們發現納米結構催化劑在空氣中催化的時間越長，氣體燃料的產量越多。隨著更深入的研究和發展，該催化劑有望在近幾年里投入生產，這為可持續的能源利用提供了新的研究方向。

原文參考鏈接：Core-shell nanostructures show promise in production of fuel gases

感謝材料人編輯部王宇提供素材。