p A inserção mostra uma imagem de Pb 2 Ti 2 O 5 . 4 F 1 . 2 , mostrou ser capaz de absorver luz visível com um comprimento de onda de cerca de 500 nm. Acredita-se que essa capacidade seja devida à estrutura de ligação em torno do cátion Pb dentro da rede pirocloro, mostrado à direita. Crédito: Jornal da American Chemical Society
p Na última década, a pesquisa se intensificou para desenvolver fotocatalisadores feitos pelo homem que funcionam sob luz visível - um alvo importante para sistemas de energia renovável. Cientistas no Japão mostraram agora que um oxifluoreto é capaz de fotocatálise por luz visível. A descoberta abre novas portas para a concepção de materiais para fotossíntese artificial e pesquisa de energia solar. p Kazuhiko Maeda do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), Kengo Oka da Universidade Chuo e colaboradores no Japão conseguiram demonstrar que o Pb
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2 funciona como um fotocatalisador estável para divisão de água por luz visível e redução de dióxido de carbono com o auxílio de modificações de superfície adequadas.
p O novo material tem um gap invulgarmente pequeno de cerca de 2,4 elétron volts (eV), o que significa que pode absorver luz visível com um comprimento de onda de cerca de 500 nanômetros (nm). Em geral, lacunas de banda maiores que 3 eV estão associadas à utilização ineficiente da luz solar, enquanto aqueles menores que 3 eV são desejáveis para uma conversão eficiente de energia solar.
p Adicionalmente, o oxifluoreto pertence a um grupo de compostos que até agora haviam sido amplamente esquecidos devido à maior eletronegatividade do flúor, uma propriedade que essencialmente os descartava como candidatos a fotocatalisadores acionados por luz visível.
p O novo oxifluoreto é "um caso excepcional, "dizem os pesquisadores em seu estudo, que é publicado no
Jornal da American Chemical Society .
p Com base em considerações estruturais e cálculos teóricos, eles concluem que "a origem da resposta à luz visível em Pb
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2 reside nas características únicas específicas da estrutura do tipo pirocloro. "Ou seja, é a forte interação entre certos orbitais (Pb-6s e O-2p) possibilitada por ligações curtas de Pb-O na estrutura do pirocloro que se acredita dar origem à capacidade do material de absorver luz visível.
p Uma limitação é que o rendimento do novo fotocatalisador atualmente permanece baixo, em uma figura de cerca de 0,01 por cento a 365 nm para a evolução do hidrogênio. A equipe de pesquisa está, portanto, investigando como aumentar o rendimento modificando o Pb
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2 através do refinamento de métodos de síntese e modificação de superfície.
