El hidrógeno como fuente de combustible, en lugar de hidrocarburos como el petróleo y el carbón, ofrece muchos beneficios. La combustión de hidrógeno produce agua inofensiva con el potencial de eliminar las emisiones de dióxido de carbono y su carga ambiental. En busca de tecnologías que podrían conducir a un avance en el logrouna economía de hidrógeno, un tema clave es producir hidrógeno a bajo costo. Usar catalizadores para dividir el agua es la forma ideal de generar hidrógeno, pero hacerlo generalmente requiere un aporte de energía de otros químicos, electricidad o una porción de luz solar que tiene suficiente energía.
Ahora los investigadores de la Universidad de Osaka han desarrollado un nuevo sistema catalítico para dividir eficientemente el agua y producir hidrógeno con energía de la luz solar normal. Su estudio se informó recientemente en Edición internacional Angewandte Chemie .
"No ha sido posible utilizar luz visible para la fotocatálisis, pero nuestro enfoque de combinar fósforo negro nanoestructurado para la reducción de agua a hidrógeno y vanadato de bismuto para la oxidación del agua a oxígeno nos permite utilizar una amplia gama del espectro solar para hacerhidrógeno y oxígeno con una eficiencia sin precedentes ", dice el autor principal Mingshan Zhu.
El fósforo negro tiene una estructura plana y bidimensional similar a la del grafeno y absorbe fuertemente la luz en todo el espectro visible. Los investigadores combinaron el fósforo negro con vanadato de bismuto, que es un conocido catalizador de oxidación de agua.
De la misma manera que las plantas transportan electrones entre diferentes estructuras en la fotosíntesis natural para dividir el agua y producir oxígeno, los dos componentes de este nuevo catalizador podrían transferir rápidamente los electrones excitados por la luz solar. Las cantidades de los dos componentes también se optimizaron en el catalizador, lo que lleva a la producción de gases de hidrógeno y oxígeno en una proporción ideal de 2: 1.
El coautor Tetsuro Majima dice: "La realización de la producción de hidrógeno impulsada por la luz solar es la base de una sociedad orientada al hidrógeno. Nuestra contribución supera un obstáculo significativo, pero queda mucho trabajo por hacer para que el hidrógeno sea una fuente práctica de combustible en el futuro"
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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