半导体纳米晶体有助于生产氢燃料
光合作用
光合作用是将太阳辐射转化为绿色能量产生糖分的过程，植物、细菌和一些原生生物利用绿色叶绿素色素利用水释放氧气，将糖分通过细胞呼吸作用转化为ATP。
人工光合作用
人工光合作用系统利用光吸收分子或发色团，通常由有机染料制成，通过还原和氧化过程的半反应将水光化学分解为氢和氧。但吸光染料会因太阳光线而受损，而且该过程效率低下且不稳定。
美国罗彻斯特大学的研究人员利用纳米晶体、阳光和廉价的镍催化剂制氢，无需燃料即可连续生产燃料。放缓。
纳米晶体
纳米晶体由于尺寸有限，缺陷较少。纳米晶体的内部体积非常小，几乎都是表面，内部杂质很容易迁移到表面很短的距离，并通过掺杂被排出。掺杂是添加含有电子的杂质，从而以受控方式实现电导。这些晶体的物理特性由核和壳之间的界面决定。
在纳米级掺杂可能会导致各种各样的技术，包括太阳能电池、发光二极管、激光器或显示器、电致发光器件和电子设备。
系统
人工光化学制氢系统含有硒化镉量子点、镍盐催化剂和抗坏血酸。该系统在处理水时，每吸收 100 个光子，量子效率为 36%，并产生 36 个氢分子。对于水和乙醇的混合溶液，效率增加到 66%。抗坏血酸作为电子供体，在每个制氢循环中会用完并定期补充。
工作
研究人员解释说，CdSe 量子点吸收两个光子并将两个电子转移到 Ni 催化剂，使其吸收两个质子，通过从量子点配体局部形成必要的催化剂来产生氢。催化剂-纳米晶体对比其他人工光合作用纳米粒子系统更好，因为它们对阳光更稳定。
应用
该发现对于绿色能源应用以及某些工业过程（例如在哈伯过程中生产氨的过程）可能非常重要。
纳米材料