Ett team av forskare som är anslutna till flera institutioner i Japan har utvecklat ett bättre sätt att dela vattenmolekyler för att producera väte med solljus. I deras tidning publicerad i tidningen Natur , gruppen beskriver deras teknik och hur bra det fungerade. Simone Pokrant med Inscripta, Inc. har publicerat en artikel om News and Views som beskriver problemen som forskare har mött när de försöker använda solljus för elektrolys och beskriver också arbetet av teamet i samma journalnummer.

När planeten fortsätter att bli varmare på grund av att växthusgasutsläppen fortsätter, forskare söker alternativ till att bränna bensin i bilar - en stor bidragande faktor till den globala uppvärmningen. Ett stort forskningsområde har handlat om att ersätta bensin i bilar med väte - när den förbränns, det producerar inga växthusgaser. Men sådana ansträngningar har dämpats av effektivitet och ekonomiska frågor. I denna nya insats, forskarna har tagit en ny titt på att använda strontiumtitanat, en oxid av strontium och titan. Forskare har vetat sedan slutet av 1970 -talet att det kan användas för att dela vattenmolekyler fotokatalytiskt, men har inte lyckats hitta ett ekonomiskt sätt att använda det. Forskarna i Japan har hittat vägar kring flera av hindren för dess allmänna användning.

Forskarna tillämpade flera nya tekniker för användning av strontiumtitanat som fotokatalysator. Den första involverade undertryck av rekombination av laddning genom att förbättra kristalliniteten och minska antalet kemiska defekter i kristallgitteret. Den andra tekniken innebar ytterligare undertryckande av laddningsrekombination genom att selektivt avsätta samkatalysatorer på kristallfasetterna. En tredje teknik innefattade förhindrande av oönskade sidreaktioner genom att täcka rodium-samkatalysatorn i ett skyddshölje av en kromförening.

Kombinationen av förbättringar av tekniken ledde till en högre extern kvanteffektivitetspoäng (fraktionen av fotonerna som träffade reaktionen som fotokatalysatorn kan använda för att dela vattenmolekyler) - de uppnådde 96% när de använde sin teknik med fotokatalysatorn vid testning med bestrålad ljus. Mer arbete krävs innan deras teknik kan översättas till verkliga förhållanden, men forskarna föreslår att deras arbete visar att ett sådant tillvägagångssätt är livskraftigt.

© 2020 Science X Network