Por primera vez, los investigadores han logrado crear una molécula de hierro que puede funcionar tanto como fotocatalizador para producir combustible como en células solares para producir electricidad. Los resultados indican que la molécula de hierro podría reemplazar los metales más caros y raros que se usan hoy en día.
Algunos fotocatalizadores y células solares se basan en una tecnología que involucra moléculas que contienen metales, conocidos como complejos metálicos. La tarea de los complejos metálicos en este contexto es absorber los rayos solares y utilizar su energía. Los metales en estas moléculas son muy importantes.problema, sin embargo, ya que son metales raros y caros, como los metales nobles rutenio, osmio e iridio.
"Nuestros resultados ahora muestran que mediante el uso de un diseño avanzado de moléculas, es posible reemplazar los metales raros con hierro, que es común en la corteza terrestre y, por lo tanto, es barato", dice el profesor de química Kenneth Wärnmark de la Universidad de Lund en Suecia.
Junto con sus colegas, Kenneth Wärnmark ha trabajado durante mucho tiempo para encontrar alternativas a los metales caros. Los investigadores se centraron en el hierro que, con su prevalencia del seis por ciento en la corteza terrestre, es significativamente más fácil de encontrar. Los investigadores han producidosus propias moléculas a base de hierro cuyo potencial de uso en aplicaciones de energía solar ha sido probado en estudios previos.
En este nuevo estudio, los investigadores han avanzado un paso más y han desarrollado una nueva molécula a base de hierro con la capacidad de capturar y utilizar la energía de la luz solar durante un tiempo suficientemente largo para que reaccione con otra molécula. El nuevo hierroLa molécula también tiene la capacidad de brillar lo suficiente como para permitir a los investigadores ver luz a base de hierro a simple vista a temperatura ambiente por primera vez.
"El buen resultado depende del hecho de que hemos optimizado la estructura molecular alrededor del átomo de hierro", explica el colega Petter Persson de la Universidad de Lund.
El estudio ahora se publica en la revista ciencia . Según los investigadores, la molécula de hierro en cuestión podría usarse en nuevos tipos de fotocatalizadores para la producción de combustible solar, ya sea como hidrógeno a través de la división del agua o como metanol a partir de dióxido de carbono. Además, los nuevos hallazgos abren otro potencialáreas de aplicación para moléculas de hierro, por ejemplo, como materiales en diodos luminosos LED.
Lo que sorprendió a los investigadores de Lund es que llegaron a buenos resultados tan rápidamente. En poco más de cinco años, lograron hacer que el hierro fuera interesante para aplicaciones fotoquímicas, con propiedades en gran medida tan buenas como las de los mejores metales nobles.
"Creíamos que tomaría al menos diez años", dice Kenneth Wärnmark.
Además de los investigadores de la Universidad de Lund, colegas de la Universidad de Uppsala y la Universidad de Copenhague también participaron en la colaboración.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Lund . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :