Fotoelektrokemiska celler är lovande verktyg för omvandling av solljus till bränsle, till exempel vatten till väte eller CO₂ till organiska molekyler. För att förverkliga detta behövs en högre verkningsgrad hos fotokatoden, ofta baserad på NiO. En viktig fråga är vilken roll vattenmolekyler adsorberar på NiO-ytan. Forskning om effekterna av denna adsorption har utförts av Kaijian Zhu, Ph.D. student i teamet av Dr. Annemarie Huijser, docent i Photocatalytic Synthesis Group vid University of Twente. Projektet är en del av Advanced Research Center Chemical Building Blocks Consortium (ARC CBBC; www.arc-cbbc.nl).

"I detta arbete studerade vi de ljusinducerade processerna som inträffar vid fotokatod/elektrolytgränssnittet genom avancerad ultrasnabb spektroskopi." Vi visar att hydroxylgrupper som bildas vid NiO/vatten-gränsytan inte bara främjar laddningsöverföring mellan NiO och färgämne utan ökar också hastigheten för laddningsrekombination. Båda processerna är avsevärt långsammare när fotokatoden exponeras för acetonitril, medan intermediärt beteende observeras i luft. Denna studie visar att effektivare fotokatoder kan utvecklas genom att optimera antalet ythydroxylgrupper.

Artikeln "Dual Role of Surface Hydroxyl Groups in the Photodynamics and Performance of NiO-Based Photocathodes," har nyligen publicerats i Journal of the American Chemical Society . + Utforska vidare

Forskare reder ut ythydroxylnätverk på In2O3-nanopartiklar