El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, y muchos lo consideran un combustible limpio potencial del futuro. El agua y los combustibles fósiles contienen grandes cantidades de hidrógeno, pero liberar el combustible de dihidrógeno molecular de estas fuentes requiere una gran cantidad deenergía, poniendo en duda cualquier economía futura del hidrógeno. Convertir agua en hidrógeno utilizando energía solar podría abrir el camino hacia un combustible de hidrógeno limpio y barato. Sin embargo, este proceso actualmente se basa en fotocatalizadores que contienen metales preciosos caros, lo que limita su capacidad.
Ahora, investigadores de la Universidad de Osaka han desarrollado un nuevo tipo de fotocatalizador para producir hidrógeno a partir del agua, que no solo está libre de metales caros, sino que también absorbe una gama más amplia de luz solar que nunca. El grupo informó recientemente sus hallazgos en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .
"Nos complació encontrar una buena cantidad de hidrógeno producido a partir de agua usando nuestro nuevo fotocatalizador compuesto con nitruro de carbono grafítico y fósforo negro", dice el autor principal Tetsuro Majima. "Pero lo que no esperábamos encontrar fue eso incluso cuandousando luz de baja energía, en el infrarrojo cercano, el fotocatalizador continuó produciendo hidrógeno. "
Al igual que el grafito, el nitruro de carbono grafítico se forma en láminas grandes, pero las láminas de nitruro de carbono también tienen orificios que pueden interactuar con moléculas de hidrógeno. En el pasado, los fotocatalizadores basados en nitruro de carbono necesitaban la ayuda de metales preciosos para producir hidrógeno a partir del agua. Los investigadoresdescubrió que el metal podría ser reemplazado por una especie de fósforo, que es un elemento muy abundante y económico.
Demostraron que su fotocatalizador era eficaz para producir hidrógeno a partir del agua utilizando energía de diferentes tipos de luz. Lo más inusual es que incluso la luz del infrarrojo cercano con baja energía podría impulsar la producción de hidrógeno.
Los estudios del fotocatalizador de trabajo en la escala de tiempo de picosegundos revelaron que las fuertes interacciones entre el nitruro de carbono y el fósforo negro en el compuesto promovían la producción de hidrógeno. Cuando los dos materiales se probaron por separado, la energía de la luz solar se disipó rápidamente y poco o nada de hidrógenofue producido.
El autor principal, Tetsuro Majima, dice: "La economía del hidrógeno se enfrenta a muchos desafíos, pero nuestro trabajo demuestra el potencial para producir hidrógeno de manera eficiente y económica a partir de agua con un fotocatalizador basado en elementos muy abundantes. Este es un paso importante hacia la producción de otros hidrógenotecnologías basadas en la economía y el medio ambiente viables ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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