Ученые EPFL повысили эффективность производства водорода на солнце
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Исследователи из лаборатории LIMNO в EPFL выяснили, как разные галогениды меняют поверхностную химию наночастиц органических полупроводниковых фотокатализаторов. Управляя этими процессами, они значительно улучшили эффективность производства водорода из воды под действием солнечного света. Эту информацию сообщает сайт Phys.org.
Производство водорода с помощью солнца — перспективный способ хранения чистой энергии, но пока он дорог. Органические полупроводниковые наночастицы — новая альтернатива традиционным технологиям: они активны в видимом свете и сделаны из распространенных элементов, что может снизить стоимость зеленого водорода до промышленного уровня.
Для каталитической активности таких материалов необходимы небольшие количества платины, но химия поверхности этого фотокатализатора оставалась малоизученной. В работе, опубликованной в ACS Energy Letters, ученые показали, что галогенидный лиганд в прекурсорах гексагалогенплатината(IV) (K2PtX6, X = Cl, Br, I) определяет и кинетику фотодепозиции платины, и итоговую фотокаталитическую активность.
Хлороплатинатные прекурсоры оставляют на поверхности платины частично восстановленные Pt–Cl-частицы, которые блокируют активные центры и подавляют выделение водорода. Бром- и йодоплатинатные прекурсоры восстанавливаются легче и избегают этого отравления. Модифицируя поверхность платины йодид-ионами, исследователи достигли квантового выхода 17% при 700 нм — одного из самых высоких показателей для таких материалов. Эти результаты подчеркивают важность поверхностной химии кокатализатора как ключевого параметра дизайна фотокаталитических систем.
