使【shǐ】用金属发【fā】电的技术【shù】早已【yǐ】有之,但由于多使用钌、锇【é】、铱等昂贵的【de】稀有金属【shǔ】,因此不具备推广前景,但最【zuì】近瑞典科学【xué】家【jiā】的一项科【kē】学发现却有可能改变这一局面。

日前,瑞典隆德大学的研究人【rén】员在研发光【guāng】催化【huà】剂生产燃料【liào】时发现【xiàn】了一项副产品,含有铁分子的【de】光催【cuī】化【huà】剂可以吸收太【tài】阳光【guāng】并利用它们的能量,这一技术可以用于制【zhì】造【zào】廉价【jià】的【de】太阳能电池

研究人员【yuán】成【chéng】功地创造了一种既能作为光催【cuī】化剂生产【chǎn】燃料又能作为太阳能电池生产【chǎn】电力的铁分子,表明铁分子可以【yǐ】取【qǔ】代【dài】目前使用【yòng】的昂【áng】贵【guì】的稀【xī】有金属。


一些光【guāng】催化剂和太阳【yáng】能电池是基于一种【zhǒng】包含金属的分【fèn】子的技术,称【chēng】为金属配合物,其任务是吸收太阳射线【xiàn】并利【lì】用它们【men】的能量。然【rán】而,这些【xiē】分子中的金属是一个主要问题,因为它们【men】是稀有和【hé】昂贵的【de】金【jīn】属,例如贵金属钌、锇和【hé】铱【yī】。

“我们的研究结果现在表明【míng】,通过使用【yòng】先进的分子设计【jì】,可以用铁代替【tì】稀有【yǒu】金属,铁【tiě】在地壳中很常【cháng】见【jiàn】,因此很便宜【yí】,”瑞典隆德大学的【de】化学教【jiāo】授KennethWärnmark说。

KennethWärnmark与【yǔ】同事一起【qǐ】长期致力于寻找昂【áng】贵金属的替【tì】代品,并将将【jiāng】重点【diǎn】放在了铁【tiě】上,因为【wéi】铁在地【dì】壳【ké】中的流行率为6%,更容易【yì】获【huò】取【qǔ】。在此前,他们开发【fā】出的铁基分子,已经在研究中证明了其在太【tài】阳能应【yīng】用中的潜【qián】力。

最新的研究中让研【yán】究人【rén】员又向前迈进了一步,新开发的铁【tiě】基分子【zǐ】能够【gòu】捕获【huò】和利【lì】用太阳光的能【néng】量,并足够长时间地与另一种分子发生反应。同时,新的【de】铁分子还具有足【zú】够长的【de】发光能力,使研究人员能【néng】够首次【cì】在【zài】室温【wēn】下用【yòng】肉眼【yǎn】观察铁【tiě】基光。

“良好的【de】结果取【qǔ】决【jué】于我【wǒ】们优【yōu】化了铁【tiě】原子周围分子结构的事实,”隆德大学的研究人员Petter Persson解释道【dào】。


而令研【yán】究人员感到【dào】惊讶的是,取得如此良好的效【xiào】果,不过只【zhī】用了短【duǎn】短五【wǔ】年【nián】多时间,且性能与最好【hǎo】的贵金【jīn】属相当【dāng】。因此,他们相信该技术【shù】很快就会进入量产实【shí】用阶【jiē】段。

“可能【néng】还需要【yào】十年左右【yòu】的时【shí】间,”KennethWärnmark说。

该项研究已发表在《科【kē】学》杂【zá】志上【shàng】。除了隆德大学的研究人员外,乌普萨【sà】拉大学和哥本哈根大学的【de】科学家,也【yě】参与了这【zhè】项【xiàng】目技术【shù】的研究。

研究人员还表示,除此以外,新发【fā】现还【hái】开【kāi】辟了【le】铁分子【zǐ】的其他潜在应用领【lǐng】域,例如作为发光二【èr】极管(LED)中的材料等【děng】。