纳米级涂层可提高可再生燃料产生装置的稳定性和效率

将水分解成其部件，两部分氢气和一部分氧气，是实现碳中性燃料的重要第一步，以便为我们的运输基础设施供电 - 包括汽车和飞机。

现在，北卡罗来纳州立大学的研究人员和同事来自教堂山的北卡罗来纳大学，表明，专业的涂装技术可以使某些水分裂装置更稳定，更高效。他们的结果本周在线在线发布，在两个单独的论文中国家科学院的诉讼程序。

原子层沉积，或“ALD”，具有精确的超薄材料层的三维结构。“ALD涂层有点像Klondike Bar外面的巧克力釉一样 - 很多，更薄，”NC州的化学和生物分子工程研究助理教授和共同作者的研究助理教授工作。“在这种情况下，这些层小于一个厚度厚度 - 或比人性更薄的差距。”

虽然极薄，这些涂层改善了用于在氢气生产装置中用于水分解反应的表面结合分子催化剂的附着和性能。

在第一篇论文中，“在分子光电化细胞中的太阳能分裂”，研究人员使用纳米结构水分裂细胞的ALD涂层，以提高来自分子催化剂的电流效率。结果显着提高了这些基于分子的太阳能分裂细胞的发电能力。

在第二篇论文中，“穿过均匀和异质催化在水氧化中的分歧，”研究人员使用ALD将ALD“胶水”分子催化剂到水分解电极的表面上，以使它们更不受酸性的脱离水解决方案。这种在高pH下的稳定性使新的化学途径能够比以前在酸性或低pH，环境中识别的途径快一百万次。这些发现可能对稳定许多其他可再生能量途径的许多其他分子催化剂具有影响，包括将二氧化碳转化为烃燃料。

“在这些报告中，我们已经表明，ALD施加的纳米级涂层可以在水分裂技术中提供多种用途，包括提高氢气生产效率和延伸装置寿命，”Losggo说。“在未来，我们希望建立整合这些优势的设备，并将我们迈向其他兴趣的燃料，包括甲醇生产。”

北卡罗来纳州立大学的Gregory Parsons，美国铝业公司化学和生物分子工程教授，博士生Berc Kalanyan和Losego共同撰写了这两篇论文。Thomas J. Meyer，北卡罗来纳大学教堂山分校Arey特聘化学教授，是这两篇论文的通讯作者;北卡罗来纳大学的研究人员Aaron K. Vannucci博士和Leila alibaba博士是主要作者。这项研究由美国能源部、三角太阳能燃料研究所和北卡罗来纳大学能源前沿研究中心资助。

- Kulikowski -