{"id":57113,"date":"2018-10-08T06:52:32","date_gmt":"2018-10-08T04:52:32","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=57113"},"modified":"2018-10-03T15:23:07","modified_gmt":"2018-10-03T13:23:07","slug":"umweltfreundliche-nanopartikel-fuer-die-kuenstliche-photosynthese","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/umweltfreundliche-nanopartikel-fuer-die-kuenstliche-photosynthese\/","title":{"rendered":"Umweltfreundliche Nanopartikel f\u00fcr die k\u00fcnstliche Photosynthese"},"content":{"rendered":"

UZH-Forschende haben neuartige Nanopartikel f\u00fcr die k\u00fcnstliche Photosynthese entwickelt: sogenannte Quantenpunkte aus Indiumphosphid und Zinksulfid. Mithilfe von Sonnenlicht generieren diese Teilchen aus Wasser und Sonnenlicht Wasserstoff \u2013 einen nachhaltigen Energietr\u00e4ger. Diese leistungsstarken Quantenpunkte aus umweltfreundlichen Stoffen stehen nun erstmals f\u00fcr photokatalytische Prozesse zur Verf\u00fcgung.<\/strong><\/p>\n

Quantenpunkte sind kleine Allesk\u00f6nner. Es sind wenige Nanometer grosse Materialstrukturen, die sich \u00e4hnlich verhalten wie Atome oder Molek\u00fcle. Form, Gr\u00f6sse und Anzahl der Elektronen von Quantenpunkten lassen sich gezielt beeinflussen. Die elektronischen und optischen Eigenschaften der Nanopartikel k\u00f6nnen so optimal f\u00fcr die jeweiligen Eins\u00e4tze angepasst werden: etwa f\u00fcr neue Displaytechnologien, biomedizinische Anwendungen sowie die moderne Photovoltaik und Photokatalyse.<\/p>\n

Treibstoffherstellung aus Sonnenlicht und Wasser<\/h3>\n

Ein weiteres Anwendungsgebiet zielt darauf ab, Wasserstoff direkt aus Wasser und Sonnenlicht zu erzeugen. Wasserstoff ist ein sauberer und effizienter Energietr\u00e4ger und l\u00e4sst sich in g\u00e4ngige Treibstoffe wie Methanol und Benzin umwandeln. Die vielversprechendsten Typen von Quantenpunkten, die bisher in der Energieforschung verwendet werden, enthalten Cadmium, das wegen seiner Giftigkeit aus vielen Verbrauchsg\u00fctern verbannt wurde. Nun hat das Team von Greta Patzke, Professorin am Institut f\u00fcr Chemie der Universit\u00e4t Z\u00fcrich (UZH), zusammen mit Forschenden der Southwest Petroleum University in Chengdu und der Chinese Academy of Sciences neuartige Nanoteilchen ohne toxische Elemente f\u00fcr die Photokatalyse entwickelt.<\/p>\n

Indiumhaltige Kerne mit d\u00fcnner Sulfid-Schicht<\/h3>\n

Die etwa drei Nanometer grossen Partikel bestehen aus einem Kern von Indiumphosphid, der von einer sehr d\u00fcnnen Schicht von Zinksulfid umgeben ist. \u00abIm Vergleich zu den cadmiumhaltigen Quantenpunkten sind die neuen Verbindungen nicht nur umweltfreundlich, sondern sind auch sehr effizient bei der katalytischen Herstellung von Wasserstoff aus Licht und Wasser\u00bb, erkl\u00e4rt Greta Patzke. Die Sulfid-Ionen auf der Quantenpunkt-Oberfl\u00e4che erleichtern dabei die entscheidenden Schritte bei der lichtgetriebenen chemischen Reaktion: eine effiziente Trennung der elektrischen Ladungstr\u00e4ger und ihr rascher Transfer an den Wirkungsort des Nanopartikels, wo die Wasserspaltung beginnt.<\/p>\n

Grosses Potenzial f\u00fcr umweltschonende Anwendungen<\/h3>\n

Die neu entwickelten cadmiumfreien Nanomaterialien k\u00f6nnen als umweltfreundlichere Basis f\u00fcr diverse grosstechnische Anwendungen dienen. \u00abDie wasserl\u00f6slichen und umweltfreundlichen Quantenpunkte auf Indiumbasis k\u00f6nnen zuk\u00fcnftig auch getestet werden, um Biomasse wie Zellulose in Wasserstoff umzuwandeln. Oder sie k\u00f6nnen etwa zu kaum giftigen Biosensoren oder nichtlinearen optischen Materialien weiterentwickelt werden\u00bb, erg\u00e4nzt Greta Patzke. Die Chemikerin wird sich im Rahmen des Universit\u00e4ren Forschungsschwerpunkts \u00abLightChEC\u00bb auch weiterhin auf die Entwicklung von Katalysatoren f\u00fcr die k\u00fcnstliche Photosynthese konzentrieren. Ziel dieses interdisziplin\u00e4ren Forschungsprogramms ist es, Energie aus Sonnenlicht direkt als Wasserstoff bzw. chemische Energie zu speichern.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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