化學(xué)家開發(fā)用于節(jié)能應(yīng)用的合成材料

德克薩斯大學(xué)阿靈頓分校的一名化學(xué)家正在努力創(chuàng)造新的合成材料，該材料可以改進(jìn)無機(jī)金屬氧化物，用于各種節(jié)能應(yīng)用。

化學(xué)和生物化學(xué)副教授 Robin Macaluso 最近從美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì) (NSF) 材料研究部獲得了為期兩年、價(jià)值 250,000 美元的贈(zèng)款，以資助這項(xiàng)研究。她是“用于光催化和光伏應(yīng)用的新型氧硫化物鈣鈦礦”項(xiàng)目的首席研究員。

該研究的目標(biāo)是開發(fā)能夠?qū)μ?yáng)能技術(shù)產(chǎn)生積極影響的新材料，并最終幫助滿足社會(huì)對(duì)可靠替代能源不斷增長(zhǎng)的需求。它將專注于建立一種方法來創(chuàng)建硫化物和氧硫化物鈣鈦礦的合成版本。(鈣鈦礦是一類具有獨(dú)特晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)式的材料。)這種材料將充當(dāng)半導(dǎo)體，傳輸光線照射時(shí)產(chǎn)生的電荷。

氧化物鈣鈦礦是最知名和最常見的鈣鈦礦，因?yàn)樗鼈兎€(wěn)定且通常由高度豐富的元素組成。但它們通常不是半導(dǎo)體。Macaluso 說，主要挑戰(zhàn)是控制半導(dǎo)體行為，同時(shí)保持穩(wěn)定和使用豐富的無毒元素。

“這個(gè)項(xiàng)目很有趣，因?yàn)槲覀冋噲D將氧和硫與金屬結(jié)合，并制造稱為金屬氧硫化物的新材料，”Macaluso 說。“一些傳統(tǒng)鈣鈦礦的一個(gè)主要限制是它們不能有效地吸收和儲(chǔ)存太陽(yáng)能。合成硫化物和氧硫化物鈣鈦礦的動(dòng)機(jī)是建立穩(wěn)定且效率更高的無機(jī)材料。希望我們可以使用這些來制造穩(wěn)定的新型半導(dǎo)體材料，以便我們可以在更多應(yīng)用中使用它們，或者使它們可以暴露在更高的濕度或更高或更低的溫度下。”

Macaluso 說，這是一個(gè)相對(duì)較新的新興研究領(lǐng)域。對(duì)于如何制作這些材料，科學(xué)家們沒有一套固定的方案，而且很少有混合陰離子材料。

UTA 化學(xué)與生物化學(xué)系教授兼系主任 Fred MacDonnell 表示，Macaluso 的 NSF 資助項(xiàng)目有可能為半導(dǎo)體領(lǐng)域提供實(shí)質(zhì)性改進(jìn)。

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