Sciencemag.cz
Doporučujeme
Plynulý příkon ze zachycované sluneční energie? Inspiraci by mohla poskytnout fotosyntéza, která se také dělí na světlou a temnou fázi.
Když se nevyužitá elektrická (nebo i chemická) energie ze solární článku musí nějak transformovat a pak teprve ukládat, výsledkem jsou další ztráty. Efektivnější by bylo ukládat energii přímo v solárním článku a dále řídit její uvolňování nezávisle na tom, zda je světlo nebo tma. Fotosyntéza v živých organismech se také dělí na světlou fázi, v níž se sluneční energie převádí na elektrický potenciál (fotolýza vody), a fázi temnou, kdy se provádí samotná fixace uhlíku – tedy energie se spotřebovává na syntézu organických látek z CO2.
Bettina V. Lotsch z Ústavu Maxe Plancka a její kolegové z Curychu a Cambridge nyní připravili speciální polymerní formu nitridu uhlíku, která v solárním článku dokáže rovnou skladovat energii. V bezkyslíkatém prostředí se barva látky změní ze žluté na modrou. V této podobě obsahuje nitrid uhlíku „konzervované“ elektrony. Po přidání kokatalyzátoru pak začne pomocí uvolňovaných elektronů z vody vznikat plynný vodík a nitrid uhlíku opět zežloutne; důležité však je, že v tuto chvíli už vůbec nemusí svítit světlo.
Práce byla publikována v Angewandte Chemie. Nitrid uhlíku C3N4 se v současnosti zkoumá z hlediska uplatnění v roli polovodiče nebo fotokatalyzátoru. Zkoušel se i jako katalyzátor pro umělou fotosyntézu s fixací oxidu uhličitého (shodou okolností také v Ústavu Maxe Plancka). Látka existuje v několika různých modifikacích, jejichž vlastnosti se liší; forma β-C3N4 má např. tvrdost srovnatelnou s diamantem. Ve výše popisovaném případě se používala tzv. g („grafitická“) forma nitridu uhlíku, která vzniká polymerací kyanamidu NH2CN. Základem polymeru C3N4 jsou šestičlenné heterocykly, v nichž se střídají atomy uhlíku a dusíku.
Zdroj: Phys.org a další
