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木虫 (职业作家)

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[交流] 水下太阳能电池—人工光合作用新突破已有1人参与

1、生产廉价高效可再生燃料的新方法
New step towards producing cheap and efficient renewable fuels

蒙纳士大学化学学院近期发明了一种廉价、高效的催化空气中CO2转化为可再生燃料的催化剂，这种新的催化剂可以将CO2还原为合成气（指用煤等作原料制成的一氧化碳和氢的混合物）。实验负责人Dr Jie Zhang称，这种新催化剂是由纳米硫化钼颗粒、石墨烯和聚乙烯亚胺组成的，并且只有这三种物质混合在一起时还原反应才得以进行。

Dr Jie Zhang同时表示，其实这种电化学还原CO2的方法并不是最近才兴起的，只是之前的催化剂一直依赖于昂贵的金或钯，或者能源利用效率很低。另一位负责人Doug MacFarlane教授指出这项新发明的重要性在于解决大气中过量CO2引起的气候变化和海洋酸化问题。

该研究成果已经发表在《Energy and Environmental Science》上，论文地址：http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2015/EE/C5EE02879E

2、德州大学工程师拟发明新装置捕获热能
UTA engineer to build device to capture lost heat energy

在我们周围的环境中有很多的热能未被利用，例如发动机系统中存在着未利用的温度梯度，而这种温度梯度是可以用来发电的。因此，有必要对热释电效应进行研究并寻找利用这些热能的方法。德州大学阿灵顿分校的一位工程师所领导的团队就正在寻找控制汽车、建筑和其他装置热损失的方法。

Jain和他的同事将对纳米线的极高温度变化速率进行研究。该团队希望可以揭示其中的机理，而他们最终的目标是发明一种可以捕获热能的微装置以应用于传感器系统、微处理器和其他一些装置。

3、哎哟，不错哦：路边杂草变生物燃料
Nevada researchers trying to turn roadside weed into biofuel

内华达州州立大学的研究员和该州内另一所大学教授Glenn Miller成功地从胶草的植物油中提取出了可用作燃料的烃，他们正在尝试将上述植物油用来制造柴油，而他们现在面临着如何改进方法并决定是否让农民从中获利的难题。研究员还表示，这项研究成果未来或许能用来生产航空燃料。

目前世界各地都在寻求降低碳排放量的方法，因而这项研究显得尤为重要，特别是当每桶燃料价格恢复到80美元或更高时。研究员Lin预测，如果将内华达州生长着灌木蒿丛的几千英亩土地的10%用来种植胶草，那么每年将生产出4亿到6亿加仑的生物燃料。

4、水下太阳能电池——人工光合作用新突破
Underwater solar cells turn greenhouse gases into 'solar fuel'

斯坦福大学的工程师制造出一种水下太阳能电池，能利用太阳能、水和二氧化碳来制造化工产品——这一过程也被称为人工光合作用。

人工光合作用面临两个问题：一个是普通的硅太阳能电池在水中会发生腐蚀，第二个问题是目前耐腐蚀的太阳能电池无法捕获足够的光能来激发化学反应。该研究团队在电池电极上涂覆一层透明二氧化钛作为保护层，从而解决了硅太阳能电池不耐腐蚀的问题。第一代的耐腐蚀电池由于渗水无法获得足够高的电压，于是研究人员又在二氧化钛层和太阳能电池基体之间加入了一层带电硅，从而提高了能量效率。

该研究成果已经发表在《Nature Material》上，论文地址：http://www.nature.com/nmat/journ ... /full/nmat4451.html

5、“隐形”纳米纤维提高太阳能电池转化效率
New 'invisible' nano-wires hide from the sun for increased solar cell efficiency

美国研究人员设计出一种应用在太阳能电池上的纳米纤维，可以使电池吸收更多的太阳能。

传统太阳能电池表面有一个方形导线网络，用来传输电流，而这些网络实际上会阻挡5-10%的太阳光到达电池表面。该研究团队利用纳米技术，获得了一种内嵌金的硅电极，表层的接触电极部分就可以捕获太阳光。利用这种高度达330nm的硅纳米柱的优势在于，太阳光可以透过反光的金属表面传输至硅衬底。实验表明，这种材料可以将光能损失降低到3%以下，并可将太阳能电池的转化效率从20%提高到22%。

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