Helst ett pigment ska vara motståndskraftigt mot korrosion under ljus bestrålning - speciellt mot UV-strålning. Den ska även behålla sin vita färg på lång sikt. I dag, industrin har redan uppnått allt detta med zinksulfid, men det resulterande materialet är inte lämpligt att utnyttja dess andra egenskap att utlösa fotokatalytisk reaktion eftersom inga laddningsbärare finns kvar på partikelytan.

Samarbetar med Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion (Mülheim a.d. Ruhr) och industripartnern Venator, UDE-kemister från NanoEnergieTechnikZentrum (NETZ) har nu utvecklat ett alternativ:"Vi har inneslutit zinksulfidpartiklar i ett skyddande aluminiumoxidskal som bara är tre nanometer tjockt - atomlager för atomlager, " förklarar Dr Sven Reichenberger, chef för Catalysis Group in Technical Chemistry." Dessa kärna-skalstrukturer visade sig vara stabila mot UV-strålning med hög energi och korrosiva media i initiala laboratorieexperiment.

Möjlig användning för hållbar energiförsörjning

Den ytterligare fördelen är att partiklarna i denna form också är tänkbara som fotokatalysatorer, att inducera kemiska reaktioner utlösta av ljus, såsom nedbrytning av giftiga kemiska föreningar i avloppsvatten eller uppdelning av vatten till syre och energibäraren väte. "För att detta ska hända, elektroner skulle behöva kunna penetrera aluminiumoxidskalet, " påpekar Reichenberger. "Detta är ännu inte fallet, men vi testar för närvarande om detta kan uppnås med ett ännu tunnare lager."

Om detta lyckas, kärnan-skal-strukturerna skulle vara mycket intressanta för fotokatalytisk rening av avloppsvatten, till exempel, eller för att omvandla solenergi till lagringsbara energibärare.