Новый катализатор может упростить производство солнечного топлива

Специалисты Университета Бингемтона разработали новый катализатор для электролиза воды, способный упростить генерирование экологически чистого энергоемкого топлива.

Исследователи выяснили, как легирование или добавление металлических ионов в нанопровода из пентоксида ванадия (M-V2O5) повышает эффективность электролиза, сообщает sciencedaily.com. Структура обеспечивает активное разделение фотовозбужденных электронов и дыр.

«Ключевая идея – генерировать солнечное топливо, водородный газ, который можно сжигать без выделения диоксида углерода, — сказал адъюнкт-профессор Луис Пайпер. – Для расщепления воды мы используем видимый свет, генерирующий фотовозбужденные отрицательные электроны и положительные дыры. Их надо разделять, чтобы получить кислород и водород. Хранить эти газы проще и дешевле, чем устанавливать аккумуляторы».

Без легирования положительно заряженные дыры накапливаются, вызывая коррозию квантовых точек, объяснил специалист. Вычислительная и химическая интуиция позволила исследователем предположить, что решением этой проблемы станет добавление ионов Sn2+.

«Мы наблюдали десятикратное увеличение объема водорода, полученного с помощью солнечной энергии», — сказал Пайпер.

Сейчас исследователи, вместе с коллегами из Университета Буффало и Техасского механико-хозяйственного университета, занимаются повышением эффективности газообразования за счет нанесения платины на квантовые точки.

«Мы ожидаем, что металл выступит в роли каталитического центра для электронов. Но наша конечная цель – найти менее дорогой материал», — сказал Пайпер.

Результаты исследования представлены в Journal of the American Chemical Society.