建材秒知道
登录
建材号 > 能源科技 > 正文

研究发现:三维半导体颗粒具有二维特性,有助于可再生能源技术发展

调皮的荔枝
快乐的摩托
2023-01-26 03:36:15

研究发现:三维半导体颗粒具有二维特性,有助于可再生能源技术发展

最佳答案
勤奋的大地
积极的白猫
2026-05-02 00:54:59

二维半导体在创建下一代电子产品时有很大的优势,它们速度更快,功能更强,效率更高。但它们的制造难度也大得惊人。在这项研究中,研究人员聚焦于可以吸收光的半导体钒酸铋,然后利用这种能量氧化水分子,从而产生氢气和氧气。

半导体颗粒本身是各向异性的,也就是说,它们有三维表面,充满了相互倾斜的切面。然而,并非所有的切面都是相同的。它们可以有不同的结构,而这些结构又会产生不同的能级和电子特性。

使用高空间分辨率的成像技术,研究员测量了每个面和相邻边缘的光电化学电流和表面反应,然后使用定量数据分析来映射其变化。

研究人员惊讶地发现,三维颗粒实际上可以拥有二维材料的电子特性,这是一个从未设想过的发现。这一发现为研究人员提供了一种“调整”电子特性并为光催化过程制作半导体颗粒的方法。研究人员总结,这项研究可以使减少二氧化碳和生产过氧化氢的可再生能源技术受益。

该研究论文题为"Inter-facet junction effects on particulate photoelectrodes",于 12 月 24 日发表在《自然·材料》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文:https://www.nature.com/articles/s41563-021-01161-6

最新回答
仁爱的学姐
酷酷的星星
2026-05-02 00:54:59

可再生能源替代主要从新能源开发入手。

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。

部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。目前,生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%,在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%。

目前可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。

现代的火
优秀的铅笔
2026-05-02 00:54:59

今天,在传统的工业将被以新的生物学为基础的生物工程产业逐步取代的趋势下,人类利用生物技术创造了种种奇迹。除上面谈到的绿色植物转化成各种形式的新能源外,在矿业开采过程中,也能应用生物工程技术获取多种多样的资源,同时也能节省许多能源。

在这方面,一些国家摸索出了许多成功经验。比较成熟的生物工程再生能源技术有:

常规的开采工艺对地下油层中60%左右粘滞性强的油束手无策,过去把含有这种油的旧井常常被宣判为“废井”。现在采用生物工程新工艺,实现“微生物三级采油”,就可较彻底地开发这一宝贵资源。

利用两种真菌使煤降解为液体,实现煤液化技术突破。

利用“生物冶金技术”,就是利用微生物的特殊本领提取金属的方法。许多微生物具有吸收和富集重金属元素的能力,经过筛选、改良,就可以把这些微生物用于“采矿”,有的可节能、有的可产能。当前世界上正在大力推广“细菌浸矿”方法,约有30个国家开展了这一研究。至今,人们已发现了20多种回收金属的微生物,已有金、银、锰、锌、钛等21种金属可由微生物提取,其中,在低品位硫化铜矿和铀矿的浸出方面,已取得显著效果。美国用细菌浸矿所得的铜,已占全国铜产量的10%以上。加拿大历年来用细菌浸出的铀已达230吨。世界上20个大矿山每年用细菌浸出的铜约有20万吨之多。据估算1982年全世界用这种办法所得铜量,相当于我国当年铜产量的80%。

利用厌氧细菌提硒技术,是美国于1985年研究出来的,用一种厌氧细菌从铀矿废水中回收硒的技术,已取得明显成效。

我国从1965年以来,已先后进行了铜、铀、锰等金属的细菌浸出实验,并已取得一定成绩。

精明的水杯
文静的钢铁侠
2026-05-02 00:54:59
一般大专院校中的动力工程的“可再生能源利用与先进环境能源技术”的研究方向应当是:

1、生物质能源的开发和利用技术(含秸秆的利用、沼气技术、其它农业废弃物的利用、城市垃圾的处理和利用、地沟油的处理和利用、城市污水的处理和利用技术、生物柴油的制备和利用技术等);

2、风能的开发和利用技术(包含小型、中型和大型风机的设计、制造;陆上、沿海和海上的风能的开发和利用技术);

3、太阳能的热利用技术(含太阳能低温热利用(如已经成熟的太阳能热水器)、中温和高温热利用技术);

4、太阳能光伏发电技术(设备制造;发电系统等);

地热开发和利用技术(地热的直接利用,地热的间接利用如:地源热泵技术等)。

海洋能和小水电的开发和利用也属于可再生能源利用的范畴,但一般的动力工程可能涉及的较少。

仅仅上面四项,其就业面就相当宽了,涉及的方面都可以去应聘。如果该校的基础课比较扎实(指一般的热工基础)则一般的常规能源涉及的企事业也可以投档应聘。