가시 광선에서 물에서 수소를 생성하는 분말 바카라 사이트 추천의 전환 효율을 향상시키는 조건을 명확하게 명확하게 설명합니다

Seki Kazuhiko 인공 광합성 연구 팀, 국립 고급 산업 과학 및 기술 연구소 (이하 "AIST"), 국가 고급 산업 과학 및 기술 연구소 (이하 ADIST), National Institute of Advanced Institute (NADOLENCENT INSTUTE); Special Researcher of the AIST, Nandal Vikas Special Researcher of the Nanomaterial Structure Analysis Research Group, Nanomaterial Structure Analysis Research Group, Materials Measurement Standards Research Division, Matsuzaki Hiroyuki, Research Group, Tokaibayashi Ryota, Researcher of the AIST, is a researcher of the AIST, and Professor Furube Akihiro, Professor at Tokushima University, Professor Yamashita Koichi, Kyoto University, Kaneko Masanori의 연구원, Kaneko Masanori의 연구원, Shinshu University (Tokyo University of Tokyo University)의 특별 특별 임명, Takashi Hisatomi 부교수, Lihua y₂ti₂O₅S₂about태양 에너지에서 물 분해 반응 에너지로의 전환 효율(이하 "변환 효율"이라고 함)에 필요한 조건은 10%를 초과하여 실제 사용을위한 지침 인 명확하게 밝혀졌습니다 첫 번째,과도 흡수 분광법by y₂ti₂O₅S₂자극광과 1 조 2 초에서 1 조 2 마이크로 초 (1 백만 초)에서 6 자리의 시간 범위Photo-Excitation Carrier농도 및 사용 분말 형태의 시간 변화 측정Photoexcited Carrier의 길이와 같은 물리적 특성 데이터 (이하 "캐리어 수명"이라고하는 이하)가 인수되었습니다 다음으로, 시뮬레이션 분석은 얻어진 물리적 특성 데이터에 기초하여 수행되었고, 전환 효율과 분말 입자 크기 사이의 관계를 결정했으며, 입자 크기를 1 마이크로 미터보다 작게함으로써 변환 효율이 10%를 초과 할 수 있음을 발견했다 또한 캐리어 수명을 연장합니다도핑의 효과를 가정하는 시뮬레이션 분석은 전자 농도를 현재 상태의 10 분의 1로 줄임으로써 변환 효율도 10%를 초과 할 수 있음을 나타냅니다

이 연구에서 얻은 결과는 옥시 설파이드 바카라 사이트 추천의 효율을 더욱 증가시키기위한 정량적 지침을 제공합니다 또한,이 연구에 적용된 물리적 특성 데이터의 추출 방법 및 시뮬레이션 분석을 다른 분말 바카라 사이트 추천에 적용함으로써, 물에서 수소를보다 효율적으로 추출하는 새로운 물질이 개발 될 수있을 것으로 예상된다

이 성과에 대한 세부 사항은 2021 년 12 월 7 일 (영국 시간)에 제공 될 예정입니다Nature Communications"

바카라 사이트 추천를 사용하여 물의 수소와 산소 분해 반응은 태양 에너지를 사용하여 수소 생성을 허용하므로 전 세계적으로 연구 및 개발이 수행되고 있습니다 특히, 분말 바카라 사이트 추천는 저렴한 비용으로 대규모 바카라 사이트 추천 시트를 생성 할 수 있으며 코팅으로 생산 될 수 있으므로 태양 에너지를 사용하여 대규모 수소 생산을 생성 할 수 있습니다 또한, 가시 광선 영역에서 650 나노 미터 미만의 파장 (1 백만 분당 65 미터)의 파장을 가진 태양 에너지를 사용하기 위해 기술 개발이 적극적으로 수행되고 있으며, 이는 수 분해 반응 에너지와 같이 태양 복사에서 큰 에너지 강도를 갖는다

2019 년 Shinshu University의 특별 특수 교수 인 Dome Kazunari는 650 나노 미터 또는 수소와 산소로 물을 분해하는 햇빛을 흡수하는 가루 옥시 설파이드 바카라 사이트 추천를 도입했습니다₂ti₂O₅S₂개발되었습니다 이 촉매는 20 시간 동안 2 : 1의 부피 비율로 수소와 산소로 물을 지속적으로 분해하며, 이론적으로는 10% 이상의 전환 효율을 가질 것으로 예상 될 수 있습니다 그러나 현재 전환 효율은 1%미만이며 바카라 사이트 추천에 대한 추가 개선이 필요하지만 지침은 명확하지 않았습니다

바카라 사이트 추천는 빛의 에너지를 통해 광 촉매 내부에 광 뛰어난 담체를 생성하고,이를 사용하여 바카라 사이트 추천 표면에서 특정 반응을 일으킨다 물을 분해하고 수소를 생성하는 반응을 효율적으로 수행하기 위해서, 바카라 사이트 추천 내부에서 재결합하지 않고 사라지지 않고 물과 접촉하는 바카라 사이트 추천의 표면에 도달해야한다 (도 1) 그러나 Y₂ti₂O₅S₂의 경우, 전자는 원래 구멍이 과도한 바카라 사이트 추천에 존재하기 때문에, Photoexcitation carrier의 구멍은 과량의 전자와 재결합되고 반응 전에 손실 될 수 있으며, 현재 전환 효율은 1%미만입니다

AIST는 바카라 사이트 추천 성능을 향상시키기 위해 측정 된 데이터의 레이저 분광법 및 이론적 분석을 수행했습니다 과거의 실적을 바탕으로, 우리는 분말 산화 산화물 바카라 사이트 추천 Y₂ti₂O₅S₂의 경우, Photoexcitation Carrier 농도 및이 측정 된 데이터의 시간 변화의 일시적 흡수 분광법으로부터 재조합 동안 손실 된 Photoexcitation 캐리어의 비율을 정량화하고 전환 효율을 향상시키기위한 지침을 얻기위한 연구가 수행되었다

이 연구는 국가 연구 및 개발 회사의 NEDO (National Research and Industry and Industrial Development Organization), "이산화탄소 원자재의 제조 공정 (인공 광합성 프로젝트)의 기술 개발에 의해 지원되었습니다

첫째, 광습 운반체의 재조합 공정을 면밀히 추적하기 위해, 광습 캐리어 농도의 시간 변화는 1 마이크로 ~ 1 마이크로 컨드에서 6 대의 시간 범위에 걸쳐 다양한 여기 광선 밀도를 갖는 일시적 흡수 분광법에 의해 측정되었다 무화과 도 2는 전형적인 여기 광 밀도에서 측정 결과를 보여준다

다음, 수치 분석 (그림 2의 검은 색 실선)이 시점 발송 캐리어 농도의 시간 변화에 대해 수행됩니다재조합 속도 상수와 같은 물리적 특성 데이터 전자 농도를 측정 하였다 얻어진 물리적 특성 데이터에 기초하여, 캐리어 수명은 약 6 나노초로 추정되었다 여기서, 표면에 도달 할 수있는 광습 캐리어의 비율은 입자 크기에 의존한다는 점을 고려할 때, 입자 크기가 클 때, 바카라 사이트 추천 내부에서 생성 된 광습 캐리어는 캐리어 수명에 의해 사라지고 물과 접촉하는 바카라 사이트 추천 표면에 도달 할 수 없다 또한, 바카라 사이트 추천 표면에 도달하는 모든 광고 된 담체가 물 분해 반응에 기여한다고 가정하면,내부 양자 효율상한은 바카라 사이트 추천의 표면에 도달 한 Photoexcitation 캐리어의 비율입니다 따라서, 캐리어 수명에 의해 표면에 도달하는 광 촉매 내부에서 생성 된 광 촉매 담당자의 백분율을 계산할 때, 현재 10 마이크로 미터에서 1 마이크로 미터로 입자 크기를 감소시킴으로써 내부 양자 효율이 565%로 증가 함을 밝혀냈다 (도 3 (a)) 이것은 허용합니다내부 양자 효율과 전환 효율 사이의 관계에서, 우리는 10%의 전환 효율을 크게 초과 할 가능성을 발견했으며, 이는 실제 사용에 대한 지침입니다

도핑은 또한 전자 농도를 변화시켜 캐리어 수명을 연장 할 수 있도록합니다 우리는이 효과를 고려한 시뮬레이션을 수행했으며, 전자 농도를 현재 상태의 약 10 분의 1로 낮추면 내부 양자 효율도 50% 이상 증가하고 변환 효율은 10%보다 클 것입니다 (그림 3 (b))

현재까지, 분말 바카라 사이트 추천에 대한 과도 흡수 분광법을 사용한 물리적 특성 데이터의 결정은 피코 초 및 마이크로 초의 시간 도메인에서 개별적으로 수행되었다 처음으로, 물리적 특성 데이터는 두 시간 도메인 측정 데이터에 대한 이론적 분석을 수행함으로써 높은 정확도로 결정되었습니다 이로 인해 고정밀 성능 예측이 성공적으로 이어졌습니다

Axylsulfide 바카라 사이트 추천 Y₂ti₂O₅S₂이 연구에서와 동일한 분석을 반복함으로써, 재료 특성과 전환 효율 사이의 상관 관계에 대한 정량적 지식이 계획된다 이러한 결과는 촉매 발달에 반영되며 10% 이상의 전환 효율을 달성하는 데 기여할 것입니다 또한,이 연구에 적용된 물리적 특성 데이터의 추출 방법 및 시뮬레이션 분석은 다른 분말 바카라 사이트 추천에 적용될 것이며, 물에서 수소를보다 효율적으로 추출하는 새로운 물질의 발달

게시 된 잡지 :Nature Communications
종이 제목 : 효율적인 전체 물 분할을 위해 옥시 설파이드를 흡수하는 가시 광선의 전하 역학 공개
저자 : Vikas Nandal, Ryota Shoji, Hiroyuki Matsuzaki, Akihiro Furube, Lihua Lin, Takashi Hisatomi, Masanoko, Koichi Yamashita, Kazunari Domen 및 Kazuhihi
doi : 101038/s41467-021-27199-3

◆ 태양 에너지에서 물 결정 반응 에너지로의 전환 효율

태양에서 바카라 사이트 추천로 조사 된 에너지의 백분율은 반응에 사용되어 물에서 수소를 생성했습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 과도 흡수 분광법

전자, 구멍 등이 샘플 내부에서 여기광 펄스를 사용하여 샘플 내부에서 생성되는 방법, 지연으로 검출광을 조사하고 감지 된 광도의 시간 변화를 측정하여 생성 된 전기 및 구멍의 농도의 시간 변화를 감지합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Photo-Excitation Carrier

바카라 사이트 추천가 빛을 흡수하면 전자와 구멍이 쌍으로 생성됩니다 이 쌍에서 생성 된 전자 및 구멍을 포토 엑스 케이션 캐리어라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Photoexcitation Carrier의 길이

재조합으로 인해 사라질 때까지 Photoexcitation 캐리어가 생성되는 시간부터 시간 와이₂ti₂O₅S₂의 경우, 태양 광을 사용할 때 재조합 속도 상수 및 전자 농도의 생성물을 사용하여 추정 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 도핑

전류에 기여하는 하전 된 입자의 농도 (여기서, 전자 농도)를 변화시키기 위해 순수한 반도체에 소량의 불순물이 추가됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 재조합 속도 상수

반도체의 전자 및 구멍이 재조합되고 전멸되는 반응 속도에 대한 비례 계수[참조로 돌아 가기]

◆ 내부 양자 효율

반응에 사용 된 바카라 사이트 추천에 의해 흡수 된 광자의 백분율 광 촉매에 의해 흡수 된 광자는 광 촉매 내부에서 생성 된 후 표면에 도달하는 모든 광습 캐리어가 물 분해성 반응에 기여한다고 가정 할 때, 내부 양자 효율은 표면에 도달하는 광 운동 담체의 비율로부터 계산 될 수있다[참조로 돌아 가기]

◆ 내부 양자 효율과 전환 효율 사이의 관계

햇빛 파장 당 조도 (분광 조도, 나노 미터 당 평방 미터당 와트의 유닛 : w m^-2nm^-115453_15770₂ti₂O₅S₂650 나노 미터 미만의 파장으로 빛을 흡수합니다 (파란색 선) 내부 양자 효율이 100% 인 경우, 전환 효율은 단단한 빨간색 선과 파란색 라인의 교차점에서 209%입니다 한편, 내부 양자 효율이 478% 인 경우, 전환 효율은 단단한 자주색 선과 파란색 선의 교차점에서 10%입니다 입자 크기에 해당하는 내부 양자 효율이 1 마이크로 미터 인 경우, 변환 효율은 10%보다 큽니다[참조로 돌아 가기]

햇빛의 스펙트럼 조도 (회색)와 바카라 사이트 추천가 흡수 및 변환 효율을 흡수 할 수있는 가장 긴 파장 사이의 관계 내부 양자 효율이 각각 100% 및 478% 일 때 고체 적색 및 고체 보라색 라인이 계산됩니다