De kleinste anorganische halfgeleider maakt milieuvriendelijke waterstofproductie mogelijk

Een onderzoeksteam heeft voor het eerst met succes milieuvriendelijke zonne-waterstof geproduceerd op basis van een kwantum halfgeleider nanocluster, het kleinste anorganische halfgeleidermateriaal ter wereld.

Het onderzoek is gepubliceerd in het dagboek Nano letters. Het onderzoek was een samenwerking met professor Yoonjung Jang aan de afdeling Chemie, Hanyang University en professor Stefan Ringe aan de afdeling scheikunde, Korea University en professor Jiwoong Yang aan het Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology (DGIST).

Het onderzoeksteam van professor Yang heeft een stabiel nanocluster van cadmium selenide bereikt dat bestaat uit 26 atomen ((cdse) ₁₃), een sub-1-nm ultrasmale kwantum halfgeleidermateriaal dat nog nooit eerder als een fotokataliet is gebruikt, in een wateromgeving, in een wateromgeving, als een fotokatentje, en voor het succesvol is, en voor het succesvol is, en een potentieel voor het succesvol produceren van verschillende velden, maar ook voor het bijvoegen van de mogelijkheid, maar ook voor een nieuwe toepassingen, maar ook voor het bijvoegen van de gevechten, maar ook voor een nieuwe toepassingen, maar ook voor het bijvoegen van de gevechten, maar ook voor het bijvoegen van de mogelijkheid, maar ook voor het bijvoegen van de mogelijkheid, maar ook voor een potentieel, in het algemeen, in het algemeen, in het algemeen en de omgeving. kwantumwetenschap.

De kwantum halfgeleider nanocluster bestaande uit een specifiek aantal atomen is een uniek materiaal aan de grens tussen moleculen en nanokristallen. Hoewel een hoge reactiviteit als katalysator wordt verwacht omdat de meeste van zijn atomen op het oppervlak worden blootgesteld, is het moeilijk om het in praktische toepassingen te gebruiken vanwege zijn structurele instabiliteit en slechte elektrische eigenschappen.

In deze context heeft zijn onderzoeksteam een ​​bovenbouw ontworpen en gefabriceerd waarin een kwantum nanocluster zelf wordt gerangschikt en driedimensionaal wordt gebonden en structurele stabiliteit heeft verkregen.

Door te verknopen tussen liganden op het oppervlak van het cluster, bereikten ze een stabiele structuur met behoud van de eigenschappen van individuele clusters. Bovendien doteerde zijn team kobaltionen (CO²⁺) in het cluster om elektrische eigenschappen te verbeteren en effectief de fotokatalytische waterstofevolutie te veroorzaken.

“Deze studie is de eerste in zijn soort die aantoont dat een kwantum halfgeleider nanocluster, bekend als de kleinste anorganische halfgeleiderstructuur die bestaat, kan worden gebruikt als een fotokatalysator,” zei professor Yang bij DGIST. “In de toekomst wordt verwacht dat het zich uitbreidt naar verschillende mogelijkheden in niet alleen energie en milieu, maar ook de kwantumwetenschap.”