Новости химической науки > Струйный принтер для получения водорода

Исследователи из США использовали струйный принтер для того, чтобы в поисках идеальной системы расщепления воды на водород и кислород получить большое количество потенциальных фотоэлектродов.

Новая методика позволяет единовременно получить 200 новых соединений и протестировать их на предмет активности в расщеплении воды. (Рисунок из Energy Environ. Sci., 2009, 2, 103, DOI: 10.1039/b812177j)

Поскольку водород уже давно рассматривается как возможный альтернативный источник энергии, важной проблемой является разработка дешевого метода его получения. Наиболее привлекательным решением этой проблемы может являться фоторасщепление воды, однако, доведение этого процесса до уровня промышленного производства требует создания эффективных фотоэлектродов.

Некоторые из уже полученных фотоэлектродов (например, металлооксидные полупроводники) отличаются высокой стабильностью, но низкой степенью конверсии энергии; другие, производительность которых выше, зачастую нестабильны по отношению к солнечному свету. Естественно, что материал для фоторазложения воды должен сочетать в себе высокую производительность и стабильность, для поиска таких материалов нужен быстрый метод скрининга их эффективности.

Натан Льюис (Nathan Lewis) с соавторами из Института Технологии Калифорнии полагают, что нашели решение проблемы. Льюис использовал принципы комбинаторной химии, позволяющей единовременно получать большое количество соединений – этот подход дает возможность одновременно получать около 200 потенциальных фотоэлектродов. Исследователи получили растворы, содержащие смеси ионов различных металлов и, с помощью струйного принтера, заполнили этими растворами 200 микроколодцев, расположенных на стекле, покрытом оксидом олова. Затем растворы, находящиеся в стеклянной «матрице» нагревали, получая смешанные оксиды металлов, которые затем подвергались скринингу для определения их эффективности в процессе фоторасщепления воды.

Льюис поясняет, что новый метод позволяет получать большие базы данных, описывающих свойства новых соединений, такой подход может существенно облегчить исследование новых материалов для создания фотоэлектрохимических материалов с требуемой активностью.

Источник: Energy Environ. Sci., 2009, 2, 103, DOI: 10.1039/b812177j

метки статьи: #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия, #химия поверхности