Ученые разработали эффективную технологию искусственного фотосинтеза
Процесс искусственного фотосинтеза разработали ученые EPFL, 20 мая сообщает журнал Nature Catalysis.
В процессе естественного фотосинтеза вода и солнечный свет преобразуется в кислород и химическую энергию. Искусственным способом этот процесс пока не удается реализовать с должной эффективностью. Однако возможность превращения солнечного света в химическую энергию экономичным способом в промышленных масштабах позволит уменьшить зависимость от ископаемого топлива.
В своей работе ученые для проведения процесса искусственного фотосинтеза применили полупроводниковые полимеры, широко известные как пластиковая электроника. С помощью нее можно с высокой эффективностью реализовать процесс окисления воды с получением кислорода.
В настоящее время в этих процессах используются неорганические материалы, такие как оксиды металлов или кремний. Но они не отвечают требованиям производительности для промышленного внедрения. А полимерные материалы, описанные в этой новой работе, обладают молекулярно настраиваемыми свойствами и обрабатываются раствором при низкой температуре, что позволяет изготавливать крупномасштабные устройства при низких производственных затратах.
Улучшение производительности удалось добиться путем настройки свойств полимеров в соответствии с требованиями реакции окисления воды и их сборки в так называемую смесь «объемного гетероперехода» (BHJ).
На сегодняшний день эта технология демонстрирует эталонную производительность на два порядка лучше, чем предыдущие устройства на органической основе. Кроме того, ученые определили ключевые факторы, влияющие на надежную производительность процесса выделения кислорода, что поможет определить пути дальнейшего повышения эффективности.
