Künstliche Blätter machen Wasserstoff-Erzeugung effizienter

Auf der Grundlage natürlicher Blätter bauen chinesische Forscher kleinste Titandioxid-Strukturen zur Wasseraufspaltung nach

Shanghai - Ein künstlicher photochemischer Vorgang könnte die Zukunft der globalen Energieversorgung verändern. Chinesische Forscher experimentieren derzeit mit einem synthetischen Blatt, das Wasser auf bisher unerreicht effiziente Art in die zwei Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten kann.

Das Forscherteam um Tongxiang Fan vom State Key Laboratory of Metal Matrix Composites an der Shanghai Universität will mit seinem Projekt anders an die Wasseraufspaltung herangehen als andere Forscher. Sie versuchen nicht, die Moleküle, die am Vorgang beteiligt sind, nachzubauen, sondern die "Architektur" der grünen Blätter von Pflanzen, berichten sie im Fachmagazin Advanced Materials.

Titandioxid-Flechtwerk mit natürlichen Blattstrukturen

Fan und sein Team haben zunächst Blätter der Rebenblättrigen Anemone (Anemone vitifolia) mit Salzsäure behandelt und daraufhin die Magnesiumatome, die einen wesentlichen Anteil der photosynthetischen Maschinerie tragen, gegen Titan ersetzt. Dann wurden die Blätter getrocknet und auf 500 Grad Celsius erhitzt, sodass das übrig gebliebene Blattmaterial weg gebrannt wurde. Übrig geblieben ist ein kristallisiertes Titandioxid-Flechtwerk mit natürlichen Blattstrukturen.

Titandioxid wird heute schon in Solarzellen als "Verstärker" zur Effizienzerhöhung genutzt. In den Blättern wirkt es als Katalysator bei der Aufspaltung der Wassermoleküle. Nachgebaut wurden von den Forschern auch die wie Linsen wirkenden Zellen an der Blattoberfläche, die Licht von jedem Winkel aufnehmen können sowie Gefäße, die Licht noch tiefer ins Blatt transportieren.

Kleinste Strukturen

Die künstlichen Blätter enthalten auch sehr feine Nachbildungen der so genannten Thykaloide - das sind Membransysteme, die in den Chloroplasten pflanzlicher Zellen vorkommen und in denen die Lichtreaktion der Photosynthese stattfindet. Diese sind nur rund zehn Nanometer dick. "Genau diese Eigenschaften machen die künstlichen Blätter so effizient bei der Herstellung von Wasserstoff", so Fan.

Die Forscher haben die künstlichen Blätter in eine 20-prozentige Methanollösung getränkt und sie anschließend mit sichtbarem ultraviolettem Licht bestrahlt. Im Vergleich zum kommerziell verfügbaren Titandioxid P25, das zur Herstellung von Wasserstoff in Verwendung ist, absorbierten die künstlichen Blätter mehr als doppelt so viel Licht und gaben mehr als dreimal so viel Wasserstoff ab. (red/pte)

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14 Postings
Die Redlichkeit chinesischer Wissenschafter ist in Verruf geraten.

Aber das Nutzen von Bau-Struktur anstatt nur der Atomsturktur ist der Schlüssel für die zukünftige Wissenschaft.

Unwissenden schwer zu erklären, aber die Wirkung über Falt und Wirkstrukturen gleicher Chemie in verschiedenen Zuständen ist offensichtlich.

ist das auch tatsächlich geprüft worden...

...seit geraumer zeit ist in der community bekannt, daß ein grossteil der publikationen bzw. arbeiten die aus china kommen fälschungen vorhandener arbeiten sind.

Lesen Sie das Paper und bauen Sie es nach, dann wissen Sie es.

Sie haben den Sinn

meiner Frage nicht verstanden.

Und was hätte der bitte sein sollen? Entweder die Arbeit ist sachlich korrekt - oder nicht. Was den Beitragswert betrifft, also die genügend große Differenz zu bereits publizierten Arbeiten, das zu prüfen ist Aufgabe der Reviewer. Ein solcher Mangel hätte aber nichts mit Fälschung zu tun, im Gegenteil, die Wissenschaft lebt doch davon dass man Experimente nachbauen kann, darf, und es auch tut.

ja - wird wohl wiedereinmal spionage sein...

...2006 an der ´Uppsala Universitet´ , darunter waren auch chinesische mitarbeiter: Mingtian Zhang und Pengxiang Lei. Durch zufall sehr ähnliche herangehensweise...

es arbeiten viele an interessanten Gebieten

darum sofort Plagiatsvorwuerfe, denn um Spionage kann es sich im akademischen Bereich ja nicht handeln, zu erheben hat Methode oder ist naiv.
BTW auch das Telefon wurde von Mr. Bell geklaut!
Und der war kein Chinese!

sichtbares ultraviolettes licht?

habe ich da eine bildungsluecke?

Die Experimente wurden von der Biene Maja durchgeführt, die so wie alle Bienen UV-Licht sehen kann. Maja ist schlau und fleißig und sie kennt sich mit Blättern gut aus, der trau ich das zu.

Die Chinesen können alles.

Chuck ist ein Chinese??

das ist nicht so...

Chuck hat die Chinesen erfunden und dann sein wissen an sie weitergegeben, damit er sich nicht mit solchen kleinigkeiten wie "Energieprobleme" auseinandersetzen muss.

Letztendlich ist Energie auch eine Erfindung von Chuck, sodass es nicht problematisch sein kann.

Ist doch logisch...

entweder UV knapp an der Grenze zur Sichtbarkeit oder einfach nur ein UEbersetzungsfehler.

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