Химики из Университета Буффало (США) синтезировали новый класс фотосенсибилизирующих красителей, которые заметно повышают эффективность систем, производящих два типа экологически безопасной энергии — солнечное электричество и полностью сгорающее водородное топливо.

С коммерческой точки зрения это достижение может стать основой высокорентабельных технологий, которые будут питать всё — от бытовой техники до водородных двигателей.

Халкогенородаминовые красители (chalcogenorhodamine dyes) действуют точно так же, как красители в ячейке Гретцеля, где происходит преобразование солнечного излучения в электрический ток: фотоны сталкиваются с электронами и заставляют их отправляться в полезное для человека путешествие.

Механизм производства водорода начинается тем же образом: свет попадает на краситель, освобождая электроны. Но вместо того, чтобы сформировать ток, электроны попадают в катализатор и вызывают химическую реакцию по расщеплению воды на водород и кислород.

В ходе лабораторных испытаний, проводившихся совместно с учёными Рочестерского университета (США), выяснилось, что халкогенородаминовые системы производят водород с беспримерной скоростью. Отчасти — из-за того, что новинка более интенсивно поглощает свет и проводит электроны более эффективно по сравнению с другими красителями.

Показано также, что разработка демонстрирует максимальную эффективность в гомогенных водород-генерирующих системах с кобальтом в роли катализатора и в гетерогенных — с платиной на подложке из диоксида титана.

Результаты исследования опубликованы в статье:

Theresa M. McCormick, Brandon D. Calitree, Alexandra Orchard, Nadine D. Kraut, Frank V. Bright, Michael R. Detty, and Richard Eisenberg Reductive Side of Water Splitting in Artificial Photosynthesis: New Homogeneous Photosystems of Great Activity and Mechanistic Insight. – Journal of the American Chemical Society. – J. Am. Chem. Soc., 2010, 132 (44). – pp 15480–15483; DOI: 10.1021/ja1057357.