Исследователи из Японии представили новый катализатор, который может расщеплять воду. Они хотят получить чистый источник энергии — водородного топлива. Исследовательская группа из Университета Синьшу в Японии разработала фотокатализатор, который может расщеплять воду на водород и кислород с квантовой эффективностью близкой к 100%.

Команда создала фотокаталитическую структуру, состоящую из полупроводниковых частиц и катализаторов. Катализаторы H₂ и O₂ были селективно депозированы на различных гранях кристаллических частиц SrTiO₃. Такая структура фотокатализатора эффективно предотвращала потери при рекомбинации заряда, достигая верхнего предела квантовой эффективности.

Исследователи объяснили, что для эффективности преобразования солнечной энергии при фотокаталитическом расщеплении воды нужно улучшить два фактора: расширение диапазона длин волн света и увеличение квантового выхода на каждой длине волны. При этом фотокаталитическое расщепление воды является эндергонической реакцией, включающей многоэлектронный перенос, происходящий в неравновесном состоянии.

В этом исследовании ученые усовершенствовали конструкцию и принцип расщепления воды с высокой квантовой эффективностью. Ученые уверены, что эти знания будут способствовать дальнейшему развитию фотокаталитического расщепления воды для производства водорода.