Hibrīda nanostrukturēto fotokatalītisko materiālu teorētiska prognoze efektīvai ūdens šķelšanai
Sākums: 01.12.2018 Noslēgums: 01.12.2020
-
Projekta numurs
-
lzp-2018/2-0083
-
-
Finansējums
-
199 508 EUR
-
-
Projekta vadītājs
-
Sergejs Piskunovs
-
-
Projektu īsteno
-
Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūts
-
Zinātnes nozares
-
Fizika un astronomija
-
Materiālzinātne
-
Nanotehnoloģija
Kopsavilkums
Saules enerģijas izmantošana, lai pārvērstu ūdeni ūdeņradī, izmantojot efektīvu fotokatalīzi, ir galīgais mērķis “tīras enerģijas” sabiedrībai. Pašreizējā izpratne par procesiem, kas norisinās uz nanostrukturētā fotoelektroda virsmām, nav pietiekama, lai racionāli izstrādātu efektīvu fotoķīmisko reaktoru ūdens šķelšanai redzamas gaismas ietekmē. Elektronu enerģijas zonas struktūras inženierija hibrīda nanostrukturētajos pusvadītāju materiālos, kontrolējot to atomu sastāvu, ir daudzsološs veids, kā palielināt redzamās gaismas darbības efektivitāti. Šajā sakarā pirms laikietilpīgas un dārgas nanofotokatalizatora eksperimentālās sintēzes kopā ar spektroskopiskajiem un elektroķīmiskajiem mērījumiem, ir pamatoti veikt pilnīgu teorētisko modelēšanu, lai noteikt perspektīvo fotoelektrodu aizliegtās zonas starpstāvokļus un zonas malu pozīcijas. Šī projekta galvenais mērķis ir izstrādāt ticamu teorētisko pieeju, kuras pamatā ir lielā mēroga datormodelēšana, lai fundamentāli izprastu tādus faktorus kā sastāvs, atomu un elektronu struktūra un lādiņa pārneses procesi hibrīda nanostrukturētajos fotokatalizatoros, kas ir būtiski to tālākai sintēzei un eksperimentālajam raksturojamam. Šis projekts, ja tiks atbalstīts, uzlabos efektivitāti, izturību un līdz ar to arī fotoķīmisko reaktoru izmaksas, kas ļaus efektīvi ražot ūdeņradi no ūdens.
Projektu konkurss:
Fundamentālo un lietišķo pētījumu projektu 2018. gada 2. atklātais konkurss
Projekta īstenošanas zinātniskā un sociālā ietekme ir apkopota pārskatā[PDF]
Projekta rezultāti [PDF]