用于人工光合作用的環保納米粒子

蘇黎世大學的研究人員通過在銦基量子點的表面添加硫化鋅，開發出一種用于人工光合作用的納米粒子。這些量子點從水和陽光中產生清潔的氫燃料 - 一種可持續的能源。他們為太陽能光催化技術引入了新的環保和強大的材料。

量子點是真正的全能者。這些尺寸僅為幾納米的材料結構顯示出與分子或原子類似的行為，并且可以系統地調制它們的形狀，尺寸和電子數量。這意味著它們的電氣和光學特性可以針對許多目標區域進行定制，例如新的顯示技術，生物醫學應用以及光伏和光催化。

使用陽光和水進行燃料生產

目前另一種面向應用的研究旨在直接從水和太陽光產生氫。氫是一種清潔高效的能源，可以轉化為廣泛使用的燃料形式，包括甲醇和汽油。以前用于能源研究的最有希望的量子點類型含有鎘，由于其毒性，鎘已被許多商品禁用。蘇黎世大學(UZH)化學系教授，現任西南石油大學和中國科學院的科學家Greta Patzke團隊現已開發出一種新型納米材料，不含光催化有毒成分。

含銦核心，含有一層薄薄的硫化鋅

三納米顆粒由磷化銦核和非常薄的硫化鋅和硫化物配體層組成。“與含有鎘的量子點相比，新型復合材料不僅環保，而且在從光和水中生產氫氣時也非常高效，”Greta Patzke解釋道。發現量子點表面上的硫化物配體促進了光驅動化學反應中涉及的關鍵步驟，即電荷載體的有效分離及其向納米顆粒表面的快速轉移。

環保應用的巨大潛力

新開發的無鎘納米材料有可能成為各種商業領域更環保的替代品。“水溶性和生物相容性銦基量子點在未來也可以在生物質轉化為氫氣方面進行測試。或者它們可以發展成低毒性的生物傳感器或非線性光學材料，例如，“Greta Patzke補充道。她將繼續專注于大學研究優先計劃“LightChEC”中人工光合作用催化劑的開發。該跨學科研究計劃旨在開發新的分子，材料和工藝，用于直接存儲化學鍵中的太陽能光能。