Японские ученые разработали три новых метода улучшения технологии производства водорода с помощью солнечного света. Они обратились к технологии 70-х и увеличили значение квантовой эффективности до 96%.

В поисках альтернатив ископаемому топливу промышленность обращается к водороду, не загрязняющему атмосферу парниковыми газами. Однако с точки зрения экономической эффективности переход на водородное топливо пока не оправдан, пишет Phys.org.

С конца 1970-х ученым известно, что оксид стронция и титана можно использовать для расщепления молекул воды в процессе фотокатализа, но не могли найти способ сделать этот процесс достаточно рентабельным. Ученые из Университета Синсю взглянули на проблему по-новому и предложили несколько оригинальных методов использования титаната стронция в качестве фотокатализатора.

Первый метод основан на подавлении перераспределения заряда путем улучшения кристалличности и уменьшения числа химических дефектов в кристаллической решетке. Второй включал дополнительное подавление перераспределения заряда посредством выборочного нанесения совместно действующего катализатора на грани кристаллов. Третий предотвращал нежелательные побочные реакции путем помещения сокатализатора из родия в защитную оболочку из соединения хрома.

Сочетание предложенных усовершенствований приводит к повышенному значению квантовой эффективности — доле фотонов, которые фотокатализатор в состоянии использовать для расщепления молекул воды. Во время испытания этот показатель составил 96%. Прежде чем технологию можно будет применять в коммерческих условиях, следует провести больше исследований в реальных условиях, но ученые убеждены, что такой подход доказал свою жизнеспособность.