I ricercatori dell'Università di Chimica e Tecnologia di Praga hanno condotto una ricerca sull'attività fotocatalitica del TaS2 2D impilato con angolo di torsione.

Con le crescenti richieste nella società moderna, la crisi energetica ei problemi ambientali sono attualmente sotto i riflettori. L'idrogeno è la principale fonte sostenibile di energia rinnovabile ed è altamente richiesto per i sistemi avanzati di conversione dell'energia. Recentemente, I metodi fotoelettrocatalitici e fotoelettrochimici di scissione dell'acqua sono approcci efficienti per la generazione scalabile di idrogeno.

Il concetto di produzione di energia indotta dalla luce attraverso catalizzatori a semiconduttore ha attirato molti sforzi di ricerca per sviluppare a basso costo, materiali bifunzionali efficienti per la produzione di idrogeno e la risposta sensibile all'ambiente. "Le prestazioni di questi materiali possono essere regolate mentre si illumina la luce di varie lunghezze d'onda. L'avvenuto trasferimento di elettroni fotoindotto nel materiale sensibile a base di nanofogli mirati genererà una scissione fotoelettrochimica dell'acqua, per esempio., reazione di evoluzione dell'idrogeno più veloce (HER) o rivelatore sensibile alla luce a banda larga, " afferma il ricercatore principale Evgeniya Kovalska. E aggiunge "questi apriranno nuove strade ai materiali emergenti come alternativa più economica e più produttiva ai più comuni metodi di produzione di idrogeno basati sui combustibili fossili e ai fotorilevatori tradizionali".

Il basso costo, elettrodi fotoelettrosensibili efficienti come alternativa a sistemi rigidi costosi e complessi sono ancora richiesti per una tecnologia fotosensibile avanzata. Nella ricerca, è stata dimostrata l'efficienza indotta dalla luce di nanofogli TaS2 esfoliati elettrochimicamente per la catalisi della generazione di idrogeno e i fotorivelatori. La mutua torsione dei fiocchi esfoliati di 2H-TaS2 porta alla ridistribuzione della densità di carica indotta dall'interazione tra gli strati dei singoli nanofogli. L'irradiazione della luce esterna sulla superficie di TaS2 influenza la sua conduttività rendendo il materiale fattibile per la fotoelettrocatalisi e il fotorilevamento. Il fotoelettrocatalizzatore basato su TaS2 dimostra un'elevata attività di reazione di evoluzione dell'idrogeno (HER). Il fotorilevatore integrato con TaS2 nel mezzo acido rappresenta la sua risposta a banda larga con la più alta fotoresponsività verso l'illuminazione a luce di 420 nm. "Questa scoperta aprirà la strada a una nuova realizzazione di TaS2 impilato ad angolo di torsione esfoliato per l'elettrochimica e il rilevamento fotoindotti, " conclude Kovalska.

Lo studio è pubblicato su Nature's npj Materiali e applicazioni 2D .