Home > Nieuws en Agenda > Agenda > 13jun_L. Polak
Agenda-overzicht

Nieuwe materialen voor fotolyse van water onderzocht

  • Startdatum 13-06-2017
     
  • Tijd 09.45
     
  • Locatie Aula
     
  • Titel Surface photovoltage mapping on water splitting NaTaO3 with Kelvin probe force microscopy
     
  • Spreker L. Polak
     
  • Promotor prof.dr. R. van Grondelle, copromotor: dr. R.J. Wijngaarden
     
  • Onderdeel Faculteit der Exacte Wetenschappen
     
  • Categorie Exacte wetenschappen
     
  • Evenementtype Promotie
     
Natuurkundige Leo Polak onderzocht materialen die met behulp van licht water kunnen splitsen in zuurstof en waterstof, een proces dat bij zou kunnen dragen aan een oplossing voor het energieprobleem.

De transitie naar duurzame energie kan enorm versnellen als we in staat zouden zijn om zonne-energie efficiënt en goedkoop op te slaan in de vorm van brandstof. De natuur doet dit door middel van fotosynthese, maar er zijn mogelijk efficiëntere kunstmatige manieren. Eén van de mogelijkheden komt voort uit het feit dat er materialen blijken te bestaan die als poeder in water – onder belichting – water splitsen in zuurstof en de brandstof waterstof. “In dit proces gedraagt ieder poeder deeltje zich als een soort elektrolyse-apparaatje met interne zonnecel.”

Polak heeft voornamelijk gewerkt met het materiaal ‘natriumtantalaat’, in poedervorm, maar ook als film. “Natriumtantalaat is interessant omdat hetde hoogste kwantumefficiëntie heeft behaald voor dit type proces: dat wil zeggen, per geproduceerd waterstofmolecuul waren het minst aantal fotonen nodig.”

UVB-licht
Natriumtantalaat heeft echter ook een belangrijke nadelige eigenschap: het splitst vooral water bij UVB-licht. “En dat is maar een heel klein stukje van het lichtspectrum. Daardoor is de efficiëntie te laag.” Bovendien komt natriumtantalaat niet zomaar even voor in de natuur. “Net als bij gewone zonnepanelen moet je materialen maken of bewerken. Een gewoon zonnepaneel is kostbaar om te maken: het kan wel twee jaar duren voordat het zichzelf heeft terugverdiend. Daarom zijn veel onderzoekers op zoek naar goedkopere of betere materialen.”

Het promotieonderzoek van Polak had als doel om met de techniek Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) met nano-precisie in kaart te brengen hoe en waar de materialen aan hun oppervlak (waar dus het contact is met het water) het fotovoltage creëren dat nodig is om water te splitsen. Hiermee kunnen methodes worden ontwikkeld om de efficiëntie te verhogen. Polaks resultaten zijn voornamelijk behaald in de ontwikkeling van de KPFM-techniek.

Bovendien hebben hij en zijn collega’s ook een nieuwe foto-elektrode ontwikkeld die zowel elektriciteir als waterstof levert. Deze elektrode kan als platform fungeren voor de ontwikkeling van zowel efficiëntere poeders als nieuwe watersplitsende zonnecellen.

Meer informatie over dit proefschrift in PURE.
© Copyright Vrije Universiteit Amsterdam

spamfuik@vu.nl