Zazwyczaj naukowcy wykorzystywali w tym celu zjawisko syntezy w procesie antrachinonowym. W jego ramach antrachinon, czyli organiczny związek chemiczny, zostaje połączony z materiałami na bazie palladu i wywołuje katalizę utleniania diwodoru do nadtlenku wodoru oraz tlenu z powietrza.
Czytaj też: Wodór w proszku to nie żarty. W takiej formie ma on przewagę nad skroplonym
A co by było, gdyby wykorzystać w tym samym celu fotokatalizę? Reakcja ta opiera się na pochłanianiu światła, choć samo rozwiązanie było mało przydatne ze względu na konieczność wykorzystywania katalizatorów, które słabo reagowały na światło słoneczne, wymagały trudno dostępnych odczynników chemicznych bądź nie były wystarczająco aktywne podczas reakcji.
Opracowany przez naukowców z Chin fotokatalizator pozwala na wydajną produkcję nadtlenku wodoru
Chcąc to zmienić, autorzy publikacji dostępnej w Nature Energy opracowali nowy fotokatalizator, który może być wykorzystany do wytwarzania nadtlenku wodoru z wody i tlenu przy udziale fotokatalizy. Za przełomem stoją naukowcy z Uniwersytetu Jiangnan i Uniwersytetu Tsinghua. Sam fotokatalizator składa się natomiast ze związku wykorzystywanego na przykład do usuwania metali.
Chcąc ocenić przydatność nowego fotokatalizatora, członkowie zespołu badawczego napromieniowali szklaną butelkę z roztworem za pomocą symulatora słonecznego. Później ogrzali ją w temperaturze 80 stopni Celsjusza. Jak się okazało, fotokatalizator wykazywał wydajność w zakresie fal bliskiej podczerwieni na poziomie 1,1% przy długości fali 940 nm oraz wysoką sprawność konwersji słonecznej na chemiczną wynoszącą ok. 1,2%.
Czytaj też: Nowa metoda produkcji odmieni współczesną chemię
Poprzez połączenie naszego fotokatalizatora z materiałami konwersji fototermicznej, możemy podnieść jego lokalną temperaturę tylko poprzez napromieniowanie światłem, redukując potrzebę stosowania zewnętrznych źródeł ciepła, jak pokazuje nasza praca. Dodatkowo, naszym celem jest opracowanie skalowalnego prototypowego urządzenia do produkcji nadtlenku wodoru z SA-TCPP przy użyciu jedynie powietrza, wody i światła słonecznego poprzez optymalizację projektu reaktora i parametrów reakcji. podsumowują autorzy
