EPFL’deki LIMNO laboratuvarından araştırmacılar, farklı halojenürlerin organik yarı iletken nanopartikül fotokatalizörlerin yüzey kimyasını nasıl değiştirdiğini ortaya çıkardı. Bu olayları kontrol ederek, bu malzemelerin güneş enerjisiyle hidrojen üretim verimliliğini önemli ölçüde artırdılar.
Sudan güneş enerjisiyle hidrojen üretimi, güvenilir bir temiz enerji depolama aracı sağlayabilir, ancak şu anda yüksek maliyetlerden muzdariptir. Organik yarı iletken nanopartiküller, endüstriyel yaşayabilirlik için gerekli olan yeşil hidrojen maliyet hedeflerine ulaşma potansiyeli ile birlikte, toprakta bol miktarda bulunan elementler kullanılarak görünür ışık aktivitesi ve işlenebilirlik sunan, geleneksel hidrojen üretim teknolojilerine yeni ortaya çıkan bir alternatiftir.
Bu malzemelerin katalitik aktivitesi için küçük miktarlarda platinin eklenmesi esastır, ancak bu foto-birikimli Pt yardımcı katalizörünün yüzey kimyası tam olarak anlaşılamamıştır.
Yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada ACS Enerji MektuplarıEPFL’deki LIMNO laboratuvarından araştırmacılar, hekzahaloplatinat(IV) öncüllerindeki halojenür ligandının (K)2puanX6, X = Cl, Br, I), hem Pt fotobirikiminin kinetiğini hem de ortaya çıkan fotokatalitik performansı kritik bir şekilde yönetir.
Kloroplatinat öncüleri, Pt yüzeyinde kısmen indirgenmiş Pt-Cl türlerini adsorbe ederek aktif bölgeleri zehirler ve H’yi ciddi şekilde baskılar.2 Düşük fotopotansiyel üreten organik yarı iletken sistemlerde evrim oranları.
Tersine, bromo ve iyodoplatinat öncülleri daha kolay azalır ve bu zehirlenmeyi büyük ölçüde önler. Araştırmacılar, Pt yüzeyini iyodür iyonlarıyla değiştirerek, hidrojen oluşum hızını artırdı ve 700 nm’de %17’lik görünür kuantum verimine ulaştı; bu, bu tür malzeme için bildirilen en yüksek oranlar arasında yer alıyor.
Bu bulgular, fotokatalitik sistemlerde kritik ve sıklıkla gözden kaçırılan bir tasarım parametresi olarak yardımcı katalizör yüzey kimyasının önemini vurgulamaktadır.
Robert Egan
Matematiksel biyoloji alanında lisans, yaratıcı yazarlıkta yüksek lisans. Bilim ve dil üzerine eşsiz bakış açılarıyla çok seyahat ettim.
Tam profil →
