Un equipo de investigadores afiliado a varias instituciones en Japón ha desarrollado una mejor forma de dividir las moléculas de agua para producir hidrógeno utilizando la luz solar. En su artículo publicado en la revista Naturaleza , el grupo describe su técnica y qué tan bien funcionó. Simone Pokrant con Inscripta, Inc. ha publicado un artículo de News and Views que describe los problemas a los que se han enfrentado los científicos al tratar de utilizar la luz solar para la electrólisis y también detalla el trabajo del equipo en la misma edición de la revista.

A medida que el planeta continúa calentándose debido a la continuación de las emisiones de gases de efecto invernadero, los científicos buscan alternativas a la quema de gasolina en los automóviles, un factor importante que contribuye al calentamiento global. Un área importante de investigación ha consistido en reemplazar la gasolina de los automóviles por hidrógeno, cuando se quema, no produce gases de efecto invernadero. Pero esos esfuerzos se han visto obstaculizados por cuestiones económicas y de eficiencia. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han dado una nueva mirada al uso de titanato de estroncio, un óxido de estroncio y titanio. Los científicos saben desde finales de la década de 1970 que se puede utilizar para dividir moléculas de agua fotocatalíticamente, pero no he podido encontrar una forma económica de utilizarlo. Los investigadores en Japón han encontrado formas de sortear varios de los obstáculos para su uso general.

Los investigadores aplicaron varias técnicas nuevas al uso de titanato de estroncio como fotocatalizador. El primero implicó la supresión de la recombinación de cargas mejorando la cristalinidad y disminuyendo el número de defectos químicos en la red cristalina. La segunda técnica implicó la supresión adicional de la recombinación de carga mediante el depósito selectivo de cocatalizadores en las facetas del cristal. Una tercera técnica implicó la prevención de reacciones secundarias indeseables cubriendo el cocatalizador de rodio en una carcasa protectora hecha de un compuesto de cromo.

La combinación de mejoras en la técnica condujo a una puntuación de eficiencia cuántica externa más alta (la fracción de los fotones que golpean la reacción que el fotocatalizador puede usar para dividir las moléculas de agua):alcanzaron el 96% cuando usaron su técnica con el fotocatalizador cuando se probaron con radiaciones irradiadas. luz. Se requiere más trabajo antes de que su técnica se pueda traducir a las condiciones del mundo real, pero los investigadores sugieren que su trabajo muestra que tal enfoque es viable.

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