División de agua, el proceso de recolección de energía solar para generar combustibles densos en energía, podría simplificarse gracias a una nueva investigación que incluye a profesores de la Universidad de Binghamton, Universidad Estatal de Nueva York.

"La idea clave es generar un combustible solar:gas hidrógeno, que se puede quemar para liberar energía a demanda sin liberar dióxido de carbono, ", dijo el profesor asociado de física de la Universidad de Binghamton, Louis Piper." Para la división del agua, Usamos luz visible para generar electrones negativos fotoexcitados y huecos positivos que luego se separan para catalizar el agua en gases de oxígeno e hidrógeno. Almacenar gases es más sencillo (y más económico) que emplear configuraciones de batería, por lo que este enfoque tiene el beneficio de la recolección y el almacenamiento de energía limpia ".

Un equipo de investigación que incluía a Piper descubrió cómo el "dopaje" (o la adición de iones metálicos) en los nanocables de pentóxido de vanadio (M-V2O5) aumenta los niveles de energía llenos más altos para una transferencia de agujeros más eficiente desde los puntos cuánticos a los nanocables, es decir, la separación de los fotoexcitados. electrones y huecos.

"Si no te drogas, luego hay una acumulación de agujeros positivos que corroen los puntos cuánticos (lo que se conoce como fotocorrosión), "dijo Piper." Usando la computación y la intuición química, predijimos que el dopaje con iones Sn2 + daría como resultado una excelente alineación de energía y una separación de carga eficiente. Vimos un aumento de diez veces en la cantidad de hidrógeno recolectado por el sol que obtuvimos ".

Los investigadores ahora están trabajando con sus colaboradores en la Universidad de Buffalo y la Universidad Texas A&M para mejorar la evolución del gas hidrógeno decorando los puntos cuánticos con platino.

"Esperamos que el platino mejore las cosas al actuar como un sitio catalítico para los electrones, pero nuestro objetivo final es encontrar alternativas menos costosas para decorar, "dijo Piper.

Investigadores de Diamond Light Source y Brookhaven National Laboratory también contribuyeron a este artículo.