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南安普敦大学的研究人员已经将光纤转化为光催化微反应器，利用太阳能将水转化为氢燃料。 这项突破性的技术在微结构光纤棒(MOFCs)的内部涂上一层光催化剂，这种光催化剂通过光产生氢气，可以为广泛的可持续应用提供动力。 南安普敦的化学家、物理学家和工程师已经在ACS光子学中发表了他们的概念证明，现在将建立更广泛的研究来证明该平台的可扩展性。 MOFCs被开发为高压微流体反应器，每个反应器容纳多个毛细管，这些毛细管沿着甘蔗的长度传递化学反应。 除了从水中产生氢气，多学科研究小组还在研究将二氧化碳光化学转化为合成燃料。这种独特的方法为可再生能源、消除温室气体和可持续化学生产提供了一种潜在可行的解决方案。 化学研究员兼主要作者马修·波特博士说:“能够将光激活化学过程与光纤优异的光传播特性结合起来具有巨大的潜力。在这项工作中，与现有系统相比，我们独特的光反应器显示出显著的活性改善。这是21世纪绿色技术化学工程的理想范例。” 近年来，光纤技术的进步在电信、数据存储和网络潜力方面发挥了重要作用。这项最新研究涉及到来自南安普敦光电子研究中心的专家，该中心是泽普勒光子学和纳米电子学研究所的一部分，旨在利用光纤对光传播的前所未有的控制。 科学家们在纤维上涂上二氧化钛，并用钯纳米粒子装饰。这种方法允许涂覆的藤条同时作为连续间接水裂解的主体和催化剂，甲醇作为牺牲试剂。 泽普勒研究所的研究合著者皮尔·萨齐奥博士说:“光纤构成了长达40亿公里的全球电信网络的物理层，目前以超过20马赫的速度分叉和扩张，即超过14000英尺/秒。在这个项目中，我们利用ORC的设施重新调整了这种非凡的制造能力，以制造高度可扩展的微反应器，该反应器由纯石英玻璃制成，具有太阳能光催化的理想光学透明性能。” 美国化学学会(ACS)杂志上的这篇新论文由波特博士领导，贡献者包括化学教授罗伯特·拉贾、爱丽丝·奥克利和丹尼尔·斯图尔特、ORC的皮尔·萨齐奥博士和托马斯·布拉德利博士，以及-VIS X射线成像中心的工程博士理查德·博德曼。 这项研究建立在工程和物理科学研究委员会资助的用于太阳能催化的光子纤维技术的发现基础上(EP/N013883/1)。 该研究的合著者、材料化学与催化教授罗伯特·拉贾(Robert Raja)教授表示:“在过去的15年里，我们率先开发了多功能纳米催化剂设计的预测平台，我们很高兴与ORC的这种合作关系将导致光子学和催化的多尺度发展。” 原始文章《将光催化和光纤技术相结合，改进利用金属纳米粒子产生氢气的微反应器设计》(10.1021/acsphatonics . 9b 01577)可在线阅读全文。 |
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