수소를 생산하는 나노실리콘

실리콘 나노 입자는 열, 빛 또는 전기를 가하지 않고도 물과 즉시 반응하여 수소를 생성할 수 있습니다. . 수소 생산 물을 분해하여 수소를 생성하는 전통적인 기술에는 전기분해, 열분해 및 광촉매가 포함됩니다. 그러나 지구에 풍부하게 존재하는 벌크 실리콘은 물과 천천히 반응하여 이산화탄소를 방출하지 않고 실리콘 1몰당 수소 가스 2몰을 방출함으로써 수소를 생성할 수 있습니다. 나노실리콘 높은 표면 대 부피 비율로 인해 실리콘 나노 입자는 높은 반응 속도로 인해 벌크 실리콘보다 빠르게 수소를 생성할 수 있습니다. 뉴욕 버팔로 대학교(SUNY)의 연구원들이 이 기술을 개발했습니다. 예를 들어 크기가 10nm인 나노입자는 1분 이내에 수소를 생성할 수 있으며, 이는 벌크 실리콘보다 1000배 더 빠른 수소 생성 속도이며 직경 100nm의 나노입자는 45분 내에 생성할 수 있습니다. 수소 생산 반응 동안 10nm 실리콘 입자는 크기가 감소하지만 모양은 변하지 않습니다. 반응물이 확산되어야 하는 추가 층의 형성으로 인해 물-실리콘 반응을 느리게 합니다. 응용 프로그램 연구원에 따르면 이 기술은 소형 휴대용 장치에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있으며 미래에 부피가 큰 가솔린 또는 디젤 발전기를 대체할 수도 있으며 일반적인 실리콘 발전기는 작은 수소 연료 전지와 실리콘 나노 분말의 플라스틱 카트리지로 구성될 수 있습니다. 에너지를 생산하기 위해 필요할 때 추가됩니다. 수소 생산의 전반적인 효율성은 1차 배터리 및 기타 휴대용 전원과 상당히 경쟁적일 수 있습니다. 나노풍선 또한 중공 나노벌룬은 리튬 이온 배터리용 양극을 만들기 위해 알칼리 수소화물과 같은 다른 물질과 혼합함으로써 더 큰 실리콘 입자의 반응에 의해 생산될 수 있습니다. 알칼리 금속 수소화물은 물과 반응하여 수소를 방출하고 실리콘 나노 입자 코팅으로 인해 물과 실리콘 반응을 촉매하는 데 필요한 수산화나트륨과 같은 알칼리 금속 수산화물을 생성합니다.