✖


Jump to content

Энергетические применения нанотехнологий

Часть серии статей о
Влияние
нанотехнологии
Здоровье и безопасность
Относящийся к окружающей среде
Другие темы
Основная статья: Список приложений нанотехнологий

Поскольку мировой спрос на энергию продолжает расти, разработка более эффективных и устойчивых технологий производства и хранения энергии становится все более важной. По мнению доктора Уэйда Адамса из Университета Райса, энергетика станет самой острой проблемой, стоящей перед человечеством в ближайшие 50 лет, и у нанотехнологий есть потенциал для решения этой проблемы. [1] Нанотехнологии , относительно новая область науки и техники , обещают оказать значительное влияние на энергетическую отрасль. Нанотехнология определяется как любая технология, которая содержит частицы одного измерения длиной менее 100 нанометров. Для масштаба: ширина одной вирусной частицы составляет около 100 нанометров.

Люди в области науки и техники уже начали разрабатывать способы использования нанотехнологий для разработки потребительских товаров. Преимуществами, уже наблюдаемыми при разработке этих продуктов, являются повышенная эффективность освещения и отопления , увеличение емкости хранения электроэнергии и уменьшение количества загрязнений в результате использования энергии. Подобные преимущества делают инвестиции капитала в исследования и разработки в области нанотехнологий высшим приоритетом.

Часто используемые наноматериалы в энергетике

[ редактировать ]

Важным подразделом нанотехнологий, связанным с энергетикой, является нанопроизводство — процесс проектирования и создания устройств наномасштаба. Возможность создавать устройства размером менее 100 нанометров открывает множество возможностей для разработки новых способов захвата, хранения и передачи энергии. Повышение точности технологий нанопроизводства имеет решающее значение для решения многих проблем, связанных с энергетикой, с которыми в настоящее время сталкивается мир. [ нужна ссылка ]

Материалы на основе графена

[ редактировать ]

Существует огромный интерес к использованию материалов на основе графена для хранения энергии. Исследования по использованию графена для хранения энергии начались совсем недавно, но темпы роста соответствующих исследований высоки. [2]

Графен недавно стал многообещающим материалом для хранения энергии благодаря нескольким свойствам, таким как малый вес, химическая инертность и низкая цена. Графен — это аллотроп углерода , который существует в виде двумерного листа атомов углерода, организованных в гексагональную решетку. Семейство родственных графену материалов, называемых исследовательским сообществом «графенами», состоит из структурных или химических производных графена. [2] Наиболее важным химически полученным графеном является оксид графена (определяемый как один слой оксида графита, [3] Оксид графита можно получить взаимодействием графита с сильными окислителями, например смесью серной кислоты, нитрата натрия и перманганата калия. [4] ), который обычно получают из графита путем окисления до оксида графита и последующего расслаивания. Свойства графена во многом зависят от способа изготовления. Например, восстановление оксида графена до графена приводит к образованию структуры графена, которая также имеет толщину в один атом, но содержит высокую концентрацию дефектов, таких как наноотверстия и дефекты Стоуна-Уэйлса . [5] Кроме того, для модификации серы широко используются углеродные материалы, обладающие относительно высокой электропроводностью и изменяемой структурой. Были синтезированы сероуглеродные композиты с разнообразной структурой, которые продемонстрировали значительно лучшие электрохимические характеристики, чем чистая сера, что имеет решающее значение для конструкции аккумуляторов. [6] [7] [8] [9] Графен имеет большой потенциал для модификации серного катода для высокопроизводительных Li-S аккумуляторов, который широко исследуется в последние годы. [2]

Нанополупроводники на основе кремния

[ редактировать ]

кремния на основе Нанополупроводники имеют наиболее полезное применение в солнечной энергетике, а также широко изучаются во многих местах, например, в Киотском университете . Они используют наночастицы кремния для поглощения более широкого диапазона длин волн электромагнитного спектра . Это можно сделать, поместив на поверхность множество одинаковых и одинаково расположенных кремниевых стержней. Кроме того, для достижения наилучших результатов необходимо оптимизировать высоту и длину промежутков. Такое расположение частиц кремния позволяет поглощать солнечную энергию множеством различных частиц, возбуждая электроны и приводя к преобразованию большей части энергии в тепло. Затем тепло можно преобразовать в электричество. Исследователи из Киотского университета показали, что эти нанополупроводники могут повысить эффективность как минимум на 40% по сравнению с обычными солнечными элементами. [10]

Материалы на основе наноцеллюлозы

[ редактировать ]

Целлюлоза — самый распространенный природный полимер на Земле. В настоящее время наноцеллюлозы структуры на основе мезопористые , гибкие тонкие пленки, волокна и сетки разрабатываются и используются в фотоэлектрических (PV) устройствах, системах хранения энергии, сборщиках механической энергии и компонентах катализаторов. Включение наноцеллюлозы в эти устройства, связанные с энергетикой, в значительной степени увеличивает долю экологически чистых материалов и является очень перспективным в решении соответствующих экологических проблем. Кроме того, целлюлоза проявляется в низкой стоимости и масштабных обещаниях. [11]

Наноструктуры в энергетике

[ редактировать ]

Одномерные наноматериалы

[ редактировать ]

Одномерные наноструктуры обещают повысить плотность энергии , безопасность и срок службы систем хранения энергии — область, нуждающуюся в улучшении для литий-ионных батарей . Эти наноструктуры в основном используются в электродах аккумуляторов из-за их более коротких путей бинепрерывного транспорта ионов и электронов, что приводит к более высоким характеристикам аккумуляторов. [12]

Кроме того, 1D-наноструктуры способны увеличивать накопление заряда за счет двойного слоя, а также могут использоваться в суперконденсаторах из-за быстрых псевдоемкостных поверхностных окислительно-восстановительных процессов. В будущем новый дизайн и контролируемый синтез этих материалов будут разрабатываться гораздо глубже. 1D-наноматериалы также экологически безопасны и экономически эффективны . [13]

Двумерные наноматериалы

[ редактировать ]

Важнейшей особенностью двумерных наноматериалов является возможность точного контроля их свойств. Это означает, что 2D-наноматериалы можно легко модифицировать и создавать на основе наноструктур . Межслоевым пространством также можно манипулировать для неслоистых материалов, называемых 2D-нанофлюидными каналами. 2D-наноматериалы также могут быть преобразованы в пористые структуры, чтобы их можно было использовать для хранения энергии и каталитических приложений путем применения легкого заряда и массопереноса. [14]

У 2D-наноматериалов также есть несколько проблем. Существуют некоторые побочные эффекты изменения свойств материалов, таких как активность и структурная стабильность , которые могут быть поставлены под угрозу при их разработке. Например, создание некоторых дефектов может увеличить количество активных центров для повышения каталитической эффективности, но также могут произойти побочные реакции, которые могут повредить структуру катализатора. Другим примером является то, что межслоевое расширение может снизить барьер диффузии ионов в каталитической реакции, но также потенциально может снизить ее структурную стабильность. Из-за этого существует компромисс между производительностью и стабильностью. Вторая проблема — последовательность в методах проектирования. Например, гетероструктуры являются основными структурами катализатора в межслоевом пространстве и устройствами накопления энергии, но в этих структурах может отсутствовать понимание механизма каталитической реакции или механизмов накопления заряда. Требуется более глубокое понимание дизайна 2D-наноматериалов, поскольку фундаментальные знания приведут к последовательным и эффективным методам проектирования этих структур. Третьей задачей является практическое применение этих технологий. Существует огромная разница между применением 2D-наноматериалов в лабораторных и промышленных масштабах из-за их внутренней нестабильности во время хранения и обработки. Например, пористые структуры 2D-наноматериалов имеют низкую плотность упаковки, что затрудняет их упаковку в плотные пленки. Новые процессы для применения этих материалов в промышленных масштабах все еще разрабатываются. [14]

Приложения

[ редактировать ]

Высокопроизводительные аккумуляторы на литий-серной основе.

[ редактировать ]

Литий-ионный аккумулятор в настоящее время является одной из самых популярных электрохимических систем хранения энергии и широко используется в различных областях: от портативной электроники до электромобилей. [15] [16] Однако гравиметрическая плотность энергии литий-ионных батарей ограничена и меньше, чем у ископаемого топлива. Литий-серная (Li-S) батарея, имеющая гораздо более высокую плотность энергии, чем литий-ионная батарея, в последние годы привлекает внимание всего мира. [17] [18] Группа исследователей Национального фонда естественных наук Китая (гранты № 21371176 и 21201173) и группы инноваций в области науки и технологий Нинбо (грант № 2012B82001) разработали литий-серную батарею на основе наноструктуры, состоящую из графена/серы/графена. углеродные нанокомпозитные многослойные структуры. Наномодификация серы может повысить электропроводность батареи и улучшить транспорт электронов в серном катоде. Можно спроектировать и успешно получить нанокомпозит графен/сера/углерод с многослойной структурой (G/S/C), в котором наноразмерная сера нанесена по обе стороны химически восстановленных листов графена и покрыта слоями аморфного углерода. Эта структура обеспечивает одновременно высокую проводимость и защиту поверхности от серы, что обеспечивает превосходные характеристики зарядки/разрядки. Композит G/S/C демонстрирует многообещающие характеристики в качестве высокоэффективного катодного материала для Li-S аккумуляторов. [19]

Наноматериалы в солнечных элементах

[ редактировать ]

Специально разработанные наноматериалы являются ключевыми строительными блоками солнечных элементов нынешнего поколения. [20] Лучшие на сегодняшний день солнечные элементы содержат слои нескольких различных полупроводников, сложенных вместе, чтобы поглощать свет разной энергии, но им все равно удается использовать только примерно 40% энергии Солнца. Коммерчески доступные солнечные элементы имеют гораздо меньший КПД (15-20%). Наноструктурирование использовалось для повышения эффективности существующих фотоэлектрических (PV) технологий, например, за счет улучшения сбора тока в из аморфного кремния . устройствах [21] плазмонное усиление в сенсибилизированных красителем солнечных элементах, [22] и улучшенное улавливание света в кристаллическом кремнии. [23] Кроме того, нанотехнологии могут помочь повысить эффективность преобразования света за счет использования гибкой запрещенной зоны наноматериалов. [24] или путем контроля направленности и вероятности выхода фотонов фотоэлектрических устройств. [25] Диоксид титана (TiO 2 ) является одним из наиболее широко исследованных оксидов металлов для использования в фотоэлектрических элементах за последние несколько десятилетий из-за его низкой стоимости, безвредности для окружающей среды, большого количества полиморфных модификаций , хорошей стабильности и превосходных электронных и оптических свойств. [26] [27] [28] [29] [30] Однако их характеристики сильно ограничены свойствами самих материалов TiO 2 . Одним из ограничений является широкая запрещенная зона, из-за которой TiO 2 чувствителен только к ультрафиолетовому (УФ) свету, который занимает менее 5% солнечного спектра. [31] В последнее время наноматериалы со структурой ядро-оболочка привлекли большое внимание, поскольку они представляют собой интеграцию отдельных компонентов в функциональную систему, демонстрируя улучшенные физические и химические свойства (например, стабильность, нетоксичность, диспергируемость, многофункциональность), что недоступны из изолированных компонентов. [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] TiO 2 Для наноматериалов такая конструкция со структурой ядро-оболочка обеспечит многообещающий способ преодоления их недостатков, что приведет к улучшению характеристик. [41] [42] [43] По сравнению с единственным TiO 2 материалом , композиты TiO 2 со структурой ядро-оболочка демонстрируют настраиваемые оптические и электрические свойства, а также новые функции, которые обусловлены уникальными структурами ядро-оболочка. [31]

Наночастицы топливных присадок

[ редактировать ]

Наноматериалы можно использовать различными способами для снижения энергопотребления. Топливные присадки на основе наночастиц также могут оказаться весьма полезными для снижения выбросов углекислого газа и повышения эффективности сжигания топлива. Было показано, что наночастицы оксида церия очень хорошо катализируют разложение несгоревших углеводородов и выбросов других мелких частиц благодаря их высокому соотношению площади поверхности к объему, а также снижают давление в камере сгорания двигателей для повышения эффективности двигателя и снижения NOx Выбросы . [44] Добавление углеродных наночастиц также успешно увеличило скорость горения и задержку воспламенения реактивного топлива. [45] В одном исследовании добавки наночастиц железа в биодизельное и дизельное топливо также показали снижение расхода топлива и объемных выбросов углеводородов на 3-6%, оксида углерода на 6-12% и оксидов азота на 4-11%. [46]

Воздействие топливных присадок на окружающую среду и здоровье

[ редактировать ]

Хотя наноматериалы могут повысить энергоэффективность топлива несколькими способами, недостатком их использования является воздействие наночастиц на окружающую среду. При добавлении в топливо наночастиц оксида церия следовые количества этих токсичных частиц могут выделяться в выхлопные газы. Было показано, что добавки оксида церия в дизельное топливо вызывают воспаление легких и увеличение количества жидкости бронхиального альвеолярного лаважа у крыс. [44] Это вызывает беспокойство, особенно в районах с интенсивным дорожным движением, где эти частицы могут накапливаться и вызывать неблагоприятные последствия для здоровья. Встречающиеся в природе наночастицы, образующиеся в результате неполного сгорания дизельного топлива, также вносят большой вклад в токсичность дизельных паров. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить, снижает ли добавление искусственных наночастиц в топливо чистое количество выбросов токсичных частиц в результате сгорания. [44]

Экономические выгоды

[ редактировать ]

Относительно недавний переход к использованию нанотехнологий в отношении захвата, передачи и хранения энергии имеет и будет продолжать оказывать множество положительных экономических последствий для общества. Контроль материалов, которые нанотехнологии предлагают ученым и инженерам потребительских товаров, является одним из наиболее важных аспектов нанотехнологий и позволяет повысить эффективность различных продуктов. Более эффективный захват и хранение энергии с помощью нанотехнологий может привести к снижению затрат на энергию в будущем, поскольку затраты на подготовку наноматериалов становятся дешевле по мере дальнейшего развития.

Основной проблемой современного производства энергии является образование отходящего тепла как побочного продукта сгорания. Типичным примером этого является двигатель внутреннего сгорания . Двигатель внутреннего сгорания теряет около 64% ​​энергии бензина в виде тепла, и одно только улучшение этого показателя может иметь значительный экономический эффект. [47] Однако усовершенствовать двигатель внутреннего сгорания в этом отношении оказалось чрезвычайно сложно без ущерба для производительности. Повышение эффективности топливных элементов за счет использования нанотехнологий представляется более вероятным за счет использования молекулярно адаптированных катализаторов , полимерных мембран и улучшенного хранения топлива.

Для работы топливного элемента, особенно водородного варианта , катализатор из благородного металла (обычно платины необходим , который очень дорог) для отделения электронов от протонов атомов водорода. [48] Однако катализаторы этого типа чрезвычайно чувствительны к монооксида углерода реакциям . Для борьбы с этим спирты или соединения углеводородов применяют , снижающие концентрацию угарного газа в системе. Используя нанотехнологии, можно разработать катализаторы путем нанопроизводства, которые ограничивают неполное сгорание и, таким образом, уменьшают количество окиси углерода, повышая эффективность процесса.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ TEDxHouston 2011 — Уэйд Адамс — Нанотехнологии и энергетика , заархивировано из оригинала 15 декабря 2021 г. , получено 28 апреля 2020 г.
  2. ^ Jump up to: а б с Пумера, Мартин (01 марта 2011 г.). «Наноматериалы на основе графена для хранения энергии» . Энергетика и экология . 4 (3): 668–674. дои : 10.1039/C0EE00295J . ISSN   1754-5706 .
  3. ^ Чжу, Янву; Мурали, Шанти; Цай, Вэйвэй; Ли, Сюэсун; Сок, Джи Вон; Поттс, Джеффри Р.; Руофф, Родни С. (2010). «Графен и оксид графена: синтез, свойства и применение». Продвинутые материалы . 22 (35): 3906–3924. дои : 10.1002/adma.201001068 . ISSN   1521-4095 . ПМИД   20706983 . S2CID   197062335 .
  4. ^ Чонг, Си Чин (01 января 2014 г.). «Синтез и структурно-механические характеристики графен-полимерных нанокомпозитов» . В Тьонге, Си-Чин (ред.). 10 - Синтез и структурно-механические характеристики графен-полимерных нанокомпозитов . Эльзевир. стр. 335–375. дои : 10.1016/B978-0-12-407796-6.00010-5 . ISBN  978-0-12-407796-6 . Проверено 4 мая 2020 г. {{cite book}}: |work= игнорируется ( помогите )
  5. ^ Гомес-Наварро, Кристина; Мейер, Янник С.; Сундарам, Рави С.; Чувилин Андрей; Кураш, Саймон; Бургард, Марко; Керн, Клаус; Кайзер, Юте (14 апреля 2010 г.). «Атомная структура восстановленного оксида графена». Нано-буквы . 10 (4): 1144–1148. Бибкод : 2010NanoL..10.1144G . дои : 10.1021/nl9031617 . ISSN   1530-6984 . ПМИД   20199057 .
  6. ^ Джаяпракаш, Н.; Шен, Дж.; Моганти, Сурья С.; Корона, А.; Арчер, Линден А. (2011). «Пористые полые композиты Carbon@Sulfur для мощных литий-серных батарей». Angewandte Chemie, международное издание . 50 (26): 5904–5908. дои : 10.1002/anie.201100637 . ISSN   1521-3773 . ПМИД   21591036 .
  7. ^ Шустер, Йорг; Он, Гуан; Мандлмайер, Бенджамин; Йим, Тэын; Ли, Кю Тэ; Бейн, Томас; Назар, Линда Ф. (2012). «Сферические упорядоченные мезопористые углеродные наночастицы с высокой пористостью для литий-серных батарей». Angewandte Chemie, международное издание . 51 (15): 3591–3595. дои : 10.1002/anie.201107817 . ISSN   1521-3773 . ПМИД   22383067 .
  8. ^ Чжэн, Гуанъюань; Ян, Юань; Ча, Джуди Дж .; Хон, Сын Саэ; Цуй, И (12 октября 2011 г.). «Серные катоды, инкапсулированные полыми углеродными нановолокнами, для литиевых аккумуляторных батарей высокой удельной емкости». Нано-буквы . 11 (10): 4462–4467. Бибкод : 2011NanoL..11.4462Z . дои : 10.1021/nl2027684 . ISSN   1530-6984 . ПМИД   21916442 .
  9. ^ Цзи, Сюлей; Ли, Кю Тэ; Назар, Линда Ф. (июнь 2009 г.). «Высокоупорядоченный наноструктурированный углеродно-серный катод для литий-серных аккумуляторов» . Природные материалы . 8 (6): 500–506. Бибкод : 2009NatMa...8..500J . дои : 10.1038/nmat2460 . ISSN   1476-4660 . ПМИД   19448613 .
  10. ^ Как нанотехнологии способствуют развитию солнечной энергии , архивировано из оригинала 15 декабря 2021 г. , получено 29 апреля 2020 г.
  11. ^ Ван, Сюйдун; Яо, Чуньхуа; Ван, Фэй; Ли, Чжаодун (2017). «Наноматериалы на основе целлюлозы для энергетики» . Маленький . 13 (42): 1702240. doi : 10.1002/smll.201702240 . ISSN   1613-6829 . ПМЦ   5837049 . ПМИД   28902985 .
  12. ^ Вэй, Цюлун; Сюн, Фангюй; Тан, Шуаншуан; Хуан, Лей; Лан, Эстер Х.; Данн, Брюс; Май, Лицян (2017). «Пористые одномерные наноматериалы: проектирование, изготовление и применение в электрохимическом хранении энергии» . Продвинутые материалы . 29 (20): 1602300. doi : 10.1002/adma.201602300 . ISSN   1521-4095 . ПМИД   28106303 .
  13. ^ Чен, Ченг; Фан, Юци; Гу, Цзяньхан; Ву, Известкование; Пассерини, Стефано; Май, Лицян (21 марта 2018 г.). «Одномерные наноматериалы для хранения энергии». Журнал физики D: Прикладная физика . 51 (11): 113002. Бибкод : 2018JPhD...51k3002C . дои : 10.1088/1361-6463/aaa98d . ISSN   0022-3727 . S2CID   55685412 .
  14. ^ Jump up to: а б Чжу, Юэ; Пэн, Леле; Фанг, Живэй; Ян, Чуньшуан; Чжан, Сяо; Ю, Гуйхуа (2018). «Структурная инженерия 2D-наноматериалов для хранения энергии и катализа». Продвинутые материалы . 30 (15): 1706347. doi : 10.1002/adma.201706347 . ПМИД   29430788 . S2CID   3325880 .
  15. ^ Гуденаф, Джон Б.; Ким, Янгсик (9 февраля 2010 г.). «Проблемы с литиевыми аккумуляторами †». Химия материалов . 22 (3): 587–603. дои : 10.1021/cm901452z . ISSN   0897-4756 .
  16. ^ Брюс, Питер Г.; Скросати, Бруно; Тараскон, Жан-Мари (7 апреля 2008 г.). «Наноматериалы для литиевых аккумуляторов». Angewandte Chemie, международное издание . 47 (16): 2930–2946. дои : 10.1002/anie.200702505 . ISSN   1433-7851 . ПМИД   18338357 .
  17. ^ Брюс, Питер Г.; Фройнбергер, Стефан А.; Хардвик, Лоуренс Дж.; Тараскон, Жан-Мари (15 декабря 2011 г.). «Li–O2 и Li–S аккумуляторы с высоким запасом энергии». Природные материалы . 11 (1): 19–29. дои : 10.1038/nmat3191 . ISSN   1476-1122 . ПМИД   22169914 .
  18. ^ Баргамади, Марзие; Капур, Аджай; Вэнь, Кюи (2013). «Обзор Li-S аккумуляторов как высокоэффективной литиевой аккумуляторной батареи». Журнал Электрохимического общества . 160 (8): А1256–А1263. дои : 10.1149/2.096308jes . hdl : 1959.3/351310 . ISSN   0013-4651 .
  19. ^ Джин, Канке; Чжоу, Сюйфэн; Лю, Чжаопин (01 сентября 2015 г.). «Графен/сера/углеродный нанокомпозит для высокопроизводительных литий-серных батарей» . Наноматериалы . 5 (3): 1481–1492. дои : 10.3390/nano5031481 . ISSN   2079-4991 . ПМК   5304645 . ПМИД   28347077 .
  20. ^ Ли, Вэй; Эльзатари, Ахмед; Алдхаян, Дайфаллах; Чжао, Дунъюань (12 ноября 2018 г.). «Наноматериалы диоксида титана со структурой ядро-оболочка для использования солнечной энергии» . Обзоры химического общества . 47 (22): 8203–8237. дои : 10.1039/C8CS00443A . ISSN   1460-4744 . ПМИД   30137079 .
  21. ^ Джолин, Эрик; Аль-Обейди, Ахмед; Ногай, Гизем; Штукельбергер, Майкл; Буонассиси, Тонио; Гроссман, Джеффри С. (2016). «Структурирование наноотверстий для улучшения характеристик фотоэлектрических элементов из гидрогенизированного аморфного кремния» (PDF) . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 8 (24): 15169–15176. дои : 10.1021/acsami.6b00033 . hdl : 1721.1/111823 . ISSN   1944-8244 . ПМИД   27227369 . S2CID   42437702 .
  22. ^ Шихан, Стаффорд В.; Нет, Хисо; Брудвиг, Гэри В.; Цао, Хуэй; Шмуттенмаер, Чарльз А. (2013). «Плазмонное усиление сенсибилизированных красителем солнечных элементов с использованием наноструктур ядро-оболочка-оболочка». Журнал физической химии C. 117 (2): 927–934. дои : 10.1021/jp311881k . ISSN   1932-7447 .
  23. ^ Бранхам, Мэтью С.; Сюй, Вэй-Чунь; Ерджи, Сельчук; Лумис, Джеймс; Борискина Светлана Владимировна; Хоард, Бриттани Р.; Хан, Сан Эон; Чен, Банда (2015). «Солнечные элементы из кристаллического кремния толщиной 10 мкм с эффективностью 15,7% с использованием периодических наноструктур» (PDF) . Продвинутые материалы . 27 (13): 2182–2188. дои : 10.1002/adma.201405511 . hdl : 1721.1/96917 . ISSN   0935-9648 . ПМИД   25692399 . S2CID   28661896 .
  24. ^ Асим, Нилофар; Мохаммад, Масита; Бадии, Марзие (01 января 2018 г.), Бханвасе, Бхарат А.; Паваде, Виджай Б.; Дхобле, Санджай Дж.; Сонаване, Шириш Х. (ред.), «Глава 8 - Новые наноматериалы для устройств на солнечных батареях» , «Наноматериалы для зеленой энергетики» , микро- и нанотехнологии, Elsevier, стр. 227–277, ISBN  978-0-12-813731-4 , получено 29 апреля 2020 г.
  25. ^ Манн, Сандер А.; Гроте, Ричард Р.; Осгуд, Ричард М .; Алу, Андреа; Гарнетт, Эрик К. (2016). «Возможности и ограничения для нанофотонных структур превысить предел Шокли – Кейссера». АСУ Нано . 10 (9): 8620–8631. дои : 10.1021/acsnano.6b03950 . ISSN   1936-0851 . ПМИД   27580421 .
  26. ^ Хоффманн, Майкл Р.; Мартин, Скот Т.; Чхве, Вонён; Банеманн, Детлеф В. (1995). «Экологическое применение фотокатализа полупроводников». Химические обзоры . 95 (1): 69–96. дои : 10.1021/cr00033a004 . ISSN   0009-2665 .
  27. ^ Чен, Сяобо; Мао, Сэмюэл С. (2007). «Наноматериалы диоксида титана: синтез, свойства, модификации и применение». Химические обзоры . 107 (7): 2891–2959. дои : 10.1021/cr0500535 . ISSN   0009-2665 . ПМИД   17590053 .
  28. ^ Лю, Лей; Чен, Сяобо (23 июня 2014 г.). «Наноматериалы диоксида титана: самоструктурные модификации». Химические обзоры . 114 (19): 9890–9918. дои : 10.1021/cr400624r . ISSN   0009-2665 . ПМИД   24956359 .
  29. ^ Де Анджелис, Филиппо; Ди Валентин, Кристиана; Фантаччи, Симона; Виттадини, Андреа; Селлони, Аннабелла (13 июня 2014 г.). «Теоретические исследования анатаза и менее распространенных фаз TiO2: объем, поверхность и наноматериалы». Химические обзоры . 114 (19): 9708–9753. дои : 10.1021/cr500055q . ISSN   0009-2665 . ПМИД   24926899 .
  30. ^ Даль, Майкл; Лю, Идин; Инь, Ядун (11 июля 2014 г.). «Композитные наноматериалы диоксида титана» . Химические обзоры . 114 (19): 9853–9889. дои : 10.1021/cr400634p . ISSN   0009-2665 . ПМИД   25011918 .
  31. ^ Jump up to: а б Ли, Вэй; Эльзатари, Ахмед; Алдхаян, Дайфаллах; Чжао, Дунъюань (12 ноября 2018 г.). «Наноматериалы диоксида титана со структурой ядро-оболочка для использования солнечной энергии» . Обзоры химического общества . 47 (22): 8203–8237. дои : 10.1039/C8CS00443A . ISSN   1460-4744 . ПМИД   30137079 .
  32. ^ Джу, Сан Хун; Пак, Чон Ён; Цунг, Цзя-Куанг; Ямада, Юсуке; Ян, Пейдун; Соморжай, Габор А. (23 ноября 2008 г.). «Термически стабильные нанокатализаторы ядро-оболочка Pt/мезопористый кремнезем для высокотемпературных реакций». Природные материалы . 8 (2): 126–131. дои : 10.1038/nmat2329 . ISSN   1476-1122 . ПМИД   19029893 . S2CID   3091948 .
  33. ^ Гош Чаудхури, Раджиб; Пария, Сантану (28 декабря 2011 г.). «Наночастицы ядро/оболочка: классы, свойства, механизмы синтеза, характеристики и приложения». Химические обзоры . 112 (4): 2373–2433. дои : 10.1021/cr100449n . ISSN   0009-2665 . ПМИД   22204603 .
  34. ^ , Го, Чжаньху ( Вэй, Суйинг; Ван, Чжу, Цзяхуа 2011 Линь ) ; Сунь , . ... 3.4474W doi : 10.1039 c1nr11000d ISSN   2040-3364 . /  ​ ​
  35. ^ Ли, Вэй; Чжао, Дунъюань (15 октября 2012 г.). «Расширение метода Штёбера для построения мезопористых оболочек SiO2 и TiO2 для однородных многофункциональных структур ядро-оболочка». Продвинутые материалы . 25 (1): 142–149. дои : 10.1002/adma.201203547 . ISSN   0935-9648 . ПМИД   23397611 . S2CID   21802651 .
  36. ^ Герреро-Мартинес, Андрес; Перес-Жюсте, Хорхе; Лиз-Марсан, Луис М. (19 марта 2010 г.). «Последние достижения в области кремнеземного покрытия наночастиц и родственных наноматериалов». Продвинутые материалы . 22 (11): 1182–1195. дои : 10.1002/adma.200901263 . ISSN   0935-9648 . ПМИД   20437506 . S2CID   29049083 .
  37. ^ Гаванде, Манодж Б.; Госвами, Анандаруп; Асефа, Теодрос; Го, Хуэйчжан; Бирадар, Анкуш В.; Пэн, Дун-Лян; Зборил, Радек; Варма, Раджендер С. (2015). «Наночастицы ядро-оболочка: синтез и применение в катализе и электрокатализе». Обзоры химического общества . 44 (21): 7540–7590. дои : 10.1039/c5cs00343a . ISSN   0306-0012 . ПМИД   26288197 .
  38. ^ Чжан, Фань; Че, Ренчао; Ли, Сяоминь; Яо, Чи; Ян, Цзяньпин; Шен, Дэнке; Ху, Пан; Ли, Вэй; Чжао, Дунъюань (3 мая 2012 г.). «Прямое изображение структуры ядра/оболочки нанокристалла с повышением конверсии на субнанометровом уровне: зависимость от толщины оболочки в оптических свойствах с повышением конверсии». Нано-буквы . 12 (6): 2852–2858. Бибкод : 2012NanoL..12.2852Z . дои : 10.1021/nl300421n . ISSN   1530-6984 . ПМИД   22545710 .
  39. ^ Цянь, Сюфан; Лев, Иньин; Ли, Вэй; Ся, Юнъяо; Чжао, Дунъюань (2011). «Многостенные углеродные нанотрубки @ мезопористый углерод с конфигурацией ядро-оболочка: хорошо продуманная композитная структура для применения в электрохимических конденсаторах». Журнал химии материалов . 21 (34): 13025. doi : 10.1039/c1jm12082d . ISSN   0959-9428 .
  40. ^ Чжан, Цяо; Ли, Илькеун; Джу, Джи Бонг; Заера, Франциско; Инь, Ядун (26 декабря 2012 г.). «Наноструктурные катализаторы ядро-оболочка». Отчеты о химических исследованиях . 46 (8): 1816–1824. дои : 10.1021/ar300230s . ISSN   0001-4842 . ПМИД   23268644 .
  41. ^ Лю, Сики; Чжан, Нань; Сюй, И-Цзюнь (04 декабря 2013 г.). «Нанокомпозиты со структурой ядро-оболочка для фотокаталитических селективных органических преобразований». Характеристика частиц и систем частиц . 31 (5): 540–556. дои : 10.1002/ppsc.201300235 . ISSN   0934-0866 . S2CID   93787426 .
  42. ^ Рай, Прабхакар; Маджи, Санджит Манохар; Ю, Ён Тэ; Ли, Чон Хын (2015). «Наноархитектуры благородный металл @ оксид металла полупроводник ядро ​​@ оболочка как новая платформа для приложений газовых датчиков». РСК Прогресс . 5 (93): 76229–76248. дои : 10.1039/c5ra14322e . ISSN   2046-2069 .
  43. ^ Ли, Годун; Тан, Чжиюн (2014). «Наночастицы благородных металлов @ наноструктуры ядра оксида металла / оболочки желтка как катализаторы: недавний прогресс и перспективы». Наномасштаб . 6 (8): 3995–4011. Бибкод : 2014Nanos...6.3995L . дои : 10.1039/c3nr06787d . ISSN   2040-3364 . ПМИД   24622876 .
  44. ^ Jump up to: а б с «Наночастицы как добавки к топливу» . AZoNano.com . 3 сентября 2012 г. Проверено 29 апреля 2020 г.
  45. ^ Гамари, Мохсен; Ратнер, Альберт (15 января 2017 г.). «Характеристики горения коллоидных капель реактивного топлива и наночастиц на основе углерода» . Топливо . 188 : 182–189. дои : 10.1016/j.fuel.2016.10.040 . ISSN   0016-2361 .
  46. ^ Деббарма, Сумита; Мисра, Рахул Дев (01 августа 2018 г.). «Влияние топливной добавки с наночастицами железа на производительность и выбросы выхлопных газов двигателя с воспламенением от сжатия, работающего на дизельном и биодизельном топливе» . Журнал тепловых наук и инженерных приложений . 10 (4). дои : 10.1115/1.4038708 . ISSN   1948-5085 .
  47. ^ «Основы работы двигателей внутреннего сгорания» . Energy.gov.ru . Проверено 29 апреля 2020 г.
  48. ^ Ван, Шуангинь (9 декабря 2008 г.). «Контролируемый синтез дендритных наноматериалов ядро-оболочка Au@Pt для использования в качестве эффективного электрокатализатора топливных элементов». Нанотехнологии . 20 (2): 025605. doi : 10.1088/0957-4484/20/2/025605 . ПМИД   19417274 . S2CID   28809374 .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Energy_applications_of_nanotechnology&oldid=1235200634"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 95e829d115e964d3a50af8761a5ed583__1721265060
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/95/83/95e829d115e964d3a50af8761a5ed583.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Energy applications of nanotechnology - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)