Vědci našli klíč k rychlejší výrobě paliva ze slunce: Nová metoda urychlí vývoj katalyzátorů

Vědci objevili nový a účinný způsob, jak přeměnit sluneční světlo na palivo, čímž překonali zásadní výzvu v designu solárně poháněných katalyzátorů.

Vědci objevili nový a účinný způsob, jak přeměnit sluneční světlo na palivo, čímž překonali zásadní výzvu v designu solárně poháněných katalyzátorů. Tento průlom otevírá dveře k rychlejšímu objevování materiálů schopných transformovat sluneční energii na paliva a cenné chemikálie.

Tým vědců z Centra pro pokročilé systémové porozumění (CASUS) při Helmholtz-Zentru Dresden-Rossendorf (HZDR) vyvinul spolehlivou a reprodukovatelnou teoretickou metodu. Ta by mohla výrazně urychlit hledání materiálů nové generace, které dokážou přeměnit sluneční světlo na užitečnou chemickou energii. Jejich práce se zaměřuje na polyheptazinimidy, slibnou třídu nitridových materiálů na bázi uhlíku, které absorbují viditelné světlo a mohou pohánět reakce, jako je výroba vodíku, přeměna oxidu uhličitého nebo syntéza peroxidu vodíku.

Doposud měli vědci jen omezený vhled do toho, jak změny ve struktuře těchto materiálů ovlivňují jejich elektronické a optické chování napříč mnoha možnými variantami této rodiny. Analýzou vlivu 53 různých kovových iontů na strukturu a elektronické chování polyheptazinimidů vytvořili výzkumníci rámec, který předpovídá, které kombinace budou fungovat nejlépe. Jejich předpovědi byly následně ověřeny měřeními na reálných vzorcích materiálů.

Fotokatalýza představuje slibnou cestu k přeměně obrovského množství slunečního světla na užitečnou chemickou energii. Tento pokrok by mohl významně urychlit výzkum polyheptazinimidů a podnítit rychlý růst v celém oboru, což by vedlo k udržitelnější výrobě energie a chemikálií.