Diagramma schematico dell'integrazione selettiva per sito e spaziale di ioni metallici in QD per H . robusto 2 fotogenerazione. Credito:Gruppo del Prof. WU
Molto recentemente, I ricercatori cinesi avevano ottenuto un'integrazione selettiva per sito e spaziale di ioni metallici abbondanti sulla terra (ad es. Fe 2 + , Co 2 + , Ni 2 + ) in punti quantici di semiconduttori (QD) per H . fotocatalitico efficiente e robusto 2 evoluzione dall'acqua
Questa ricerca, pubblicato online in Questione , è stato condotto da un gruppo di ricerca guidato dal prof. Wu Lizhu e dal dott. Li Xubing dell'Istituto tecnico di fisica e chimica (TIPC) dell'Accademia cinese delle scienze.
La fotosintesi in natura fornisce un paradigma per la conversione su larga scala della luce solare in combustibili chimici. Per esempio, le idrogenasi in alcuni batteri e alghe catalizzano la riduzione reversibile dei protoni a H 2 con notevole attività.
Ispirato dalla fotosintesi naturale, solare H 2 l'evoluzione dall'acqua è considerata un percorso ideale per immagazzinare l'energia solare nei legami chimici. Alla ricerca di una trasformazione chimica altamente efficiente, I QD in combinazione con ioni di metalli non nobili sono apparsi come la tecnologia all'avanguardia di H 2 fotogenerazione.
Questa ricerca ha realizzato con successo il caricamento cooperativo e ben controllato di ioni di metalli non nobili nei QD, integrando così un assorbitore di luce, strato protettivo e sito attivo insieme in un nanocristallo ultra piccolo, che mostrerebbe un grande potenziale nella fabbricazione di dispositivi fotosintetici artificiali per la conversione su larga scala da solare a combustibile.
Le tecniche spettroscopiche risolte nel tempo e i calcoli della teoria del funzionale della densità rivelano la cinetica del trasferimento di carica interfacciale e il meccanismo di H 2 evoluzione a specie attive, che fornisce nuove linee guida sulla progettazione di fotocatalizzatori multifunzionali per applicazioni pratiche.
Questo lavoro è stato sostenuto dal Ministero della Scienza e della Tecnologia della Cina, la National Science Foundation of China, e il programma di ricerca strategica prioritaria dell'Accademia cinese delle scienze.
