Los científicos buscan urgentemente fuentes de combustible más limpias, como el hidrógeno, para avanzar hacia la neutralidad de carbono. Un equipo de investigadores de la Universidad de Tohoku, la Universidad de Ciencias de Tokio y Mitsubishi Materials Corporation ha logrado un gran avance para mejorar la eficiencia de la reacción fotocatalítica que divide el agua en hidrógeno.
“Fotocatalizadores que dividen el agua hidrógeno (H2sólo con luz solar y agua”, explica el profesor Yuichi Negishi, investigador principal del proyecto (Universidad de Tohoku), “sin embargo, el proceso no se ha optimizado lo suficiente para su uso práctico. Si podemos mejorar la actividad, el hidrógeno se podrá utilizar para impulsar la sociedad energética de próxima generación”.
El equipo de investigación estableció un nuevo método en el que el óxido mixto ultrafino de rodio (Rh)-cromo (Cr) (Rh)2xmillones de rupiasincógnitaOh3) cocatalizadores (el sitio de reacción real y un componente importante para inhibir H2 reformando con oxígeno para regenerar agua) con un tamaño de partícula de aproximadamente 1 nm. Luego, esas facetas de cristal se cargan selectivamente en un fotocatalizador (utilizando luz solar y agua para acelerar la reacción). Estudios anteriores no han podido lograr estas dos hazañas en una sola reacción: un pequeño cocatalizador que también puede colocarse en regiones específicas del fotocatalizador.
El pequeño tamaño de las partículas es importante porque entonces la actividad de la cantidad cargada de cocatalizador aumenta considerablemente debido al aumento del área superficial específica del cocatalizador. La carga selectiva de caras también es importante porque, de lo contrario, los cocatalizadores colocados aleatoriamente pueden terminar en facetas del cristal donde no se produce la reacción deseada.
Método F-NCD (Rh2xmillones de rupiasincógnitaOh3/18-STO (F-NCD)) se compararon con los preparados por el método convencional. En general, los fotocatalizadores preparados con el nuevo método lograron una actividad fotocatalítica de división del agua 2,6 veces mayor. El fotocatalizador resultante exhibe el rendimiento cuántico más alto logrado hasta la fecha para el titanato de estroncio.
Este notable método ha mejorado nuestra capacidad de producir hidrógeno sin subproductos nocivos como el dióxido de carbono. Esto podría permitirnos utilizar el hidrógeno como una fuente de energía verde más abundante para que todos podamos respirar un poco más tranquilos.
