研究人员为太阳能燃料电池设计了更有效的材料

德克萨斯大学阿灵顿分校的化学家们已开发出新的高性能材料，利用太阳光将二氧化碳和水分解成可用的燃料，如甲醇和氢气。这些“绿色燃料”可用于为汽车，家用电器提供动力，甚至可用于将能量存储在电池中。

“同时允许我们去除二氧化碳等温室气体同时利用和储存太阳能作为燃料的技术处于当前研究的前沿，”UTA化学和生物化学杰出教授，大学联合创始人Krishnan Rajeshwar说。可再生能源，科学和技术中心。

“我们的新材料可以提高太阳能发电的安全性，效率和成本效益，这在经济上尚不可行，”他补充说。

新的混合平台使用具有均匀的氧化铜纳米晶体涂层的超长碳纳米管网络。它证明了碳纳米管的高导电性和氧化铜的光电阴极质量，有效地将光转换成光电化学还原过程所需的光电流。

UTA科学学院院长Morteza Khaledi表示，Rajeshwar的工作代表了该大学致力于解决2020年战略计划下的全球环境影响的关键问题。

Khaledi说：“Rajeshwar博士在太阳能燃料发电研究方面的全球领导力正在成为UTA越来越关注可再生能源和可持续能源的一部分。” “创造廉价的方式从二氧化碳等不需要的气体中产生燃料对我们所有人来说都是一个巨大的进步。”

对于太阳能燃料电池项目，Rajeshwar与匈牙利塞格德大学的助理化学教授CsabaJanáky和Janáky的硕士生Egon Kecsenovity合作。Janaky从2011年到2013年担任UTA Marie Curie研究员。

该研究结果是2月15日的一个主题，“无机氧化物/纳米碳复合材料的电沉积：机遇和挑战”，发表于ChemElectroChem Europe，以及“材料化学杂志 ” A的一篇关于“超长碳纳米管的装饰” 的配套文章。Cu2O纳米晶体：光电化学CO2减少的混合平台。“

“我们的混合动力车的性能远远优于单个材料的性能，”Rajeshwar说。“与氧化铜对应物相比，这些新型混合薄膜的导电率提高了五倍，并使还原过程所需的光电流增加了三倍。”

新材料在长期光电解过程中也表现出比纯氧化铜更高的稳定性，纯氧化铜会随着时间的推移而腐蚀，形成金属铜。

该研究涉及开发多步电沉积工艺以确保均匀的氧化铜纳米颗粒涂层沉积在碳纳米管网络上。通过改变碳纳米管薄膜的厚度和电沉积氧化铜的量，研究人员能够优化这种新型混合材料的效率。

Rajeshwar还与UTA机械和航空航天工程副教授Brian Dennis以及化学和生物化学研究副教授Norma Tacconi合作，与NASA合作开发改进的人体航天器氧气回收和再利用方法。

该团队正在设计，建造和演示“微流体电化学反应器”，以从舱内空气中提取的二氧化碳中回收氧气。该原型将在未来几个月在UTA的可再生能源科学与技术中心建造。

Rajeshwar于1983年加入理学院，是UTA杰出学者学院的特许成员和电化学学会的高级副总裁，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，包括化学学会的Wilfred T. 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。来自班加罗尔的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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