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Nueva técnica para convertir la luz solar en hidrógeno

Un equipo de investigadores coreanos, afiliado a la UNIST ha sido recientemente pionero en el desarrollo de un nuevo tipo de fotoelectrodo de varias capas (Au NPs/TiO2/Au) que aumenta la capacidad de la división solar de agua para producir hidrógeno. Según el equipo de investigación, este fotoelectrodo especial, inspirado en la forma en que las plantas convierten la luz solar en energía es capaz de absorber luz visible del sol, y utilizarla después para dividir las moléculas de agua (H2O) en hidrógeno y oxígeno.

Este fotoelectrodo multicapa toma la forma de una estructura dieléctrica metálica híbrida de dos dimensiones, que se compone principalmente de tres capas de película de oro (Au), de capa ultrafina de TiO2 (20 nm) y nanopartículas de oro (Au NPs). En un estudio, publicado el 21 de enero del año 2016 sobre Nano Energía, el equipo informó que este prometedor fotoelectrodo muestra una alta absorción de luz de alrededor del 90% en el rango visible de 380-700 nm, así como la mejora significativa en aplicaciones fotocatalíticas.

Una película bidimensional mesoestructurada con óxido de titanio se fabrica como un fotoánodo fotocatalítico con una excepcional absorción de luz visible.

Muchos diseños estructurales, tales como conjuntos jerárquicos y ramificados de materiales a nanoescala se han sugerido para aumentar la absorción UV-visible y para mejorar la eficiencia de división de agua. Sin embargo, mediante la incorporación de nanopartículas metálicas plasmónicas (es decir, Au) a las estructuras de TiO2, sus fotoelectrodos han demostrado mejorar la actividad fotográfica en toda la región UV-visible del espectro solar en comparación con los existentes, según informa el equipo.