p Muito recentemente, Pesquisadores chineses conseguiram integração local e espacialmente seletiva de íons metálicos abundantes na terra (por exemplo, Fe ₂ ⁺ , Co ₂ ⁺ , Ni ₂ ⁺ ) em pontos quânticos semicondutores (QDs) para fotocatalítico H eficiente e robusto ₂ evolução da água. p Essa pesquisa, publicado online em Matéria , foi conduzido por uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Wu Lizhu e Dr. Li Xubing do Instituto Técnico de Física e Química (TIPC) da Academia Chinesa de Ciências.

p A fotossíntese na natureza fornece um paradigma para a conversão em larga escala da luz solar em combustíveis químicos. Por exemplo, hidrogenases em certas bactérias e algas catalisam a redução reversível de prótons a H ₂ com atividade notável.

p Inspirado na fotossíntese natural, movido a energia solar H ₂ a evolução da água é considerada um caminho ideal para armazenar energia solar em ligações químicas. Em busca de uma transformação química altamente eficiente, QDs em conjunto com íons de metais não nobres apareceram como a tecnologia de ponta de H ₂ fotogeração.

p Esta pesquisa realizou com sucesso o carregamento cooperativo e bem controlado de íons de metais não nobres em QDs, integrando assim um absorvedor de luz, camada protetora e sítio ativo juntos em um nanocristal ultrapequeno, que mostraria grande potencial na fabricação de dispositivos fotossintéticos artificiais para conversão de energia solar em combustível.

p Técnicas espectroscópicas resolvidas no tempo e cálculos da teoria funcional da densidade revelam a cinética da transferência de carga interfacial e o mecanismo de H ₂ evolução em espécies ativas, que fornece novas orientações sobre o design de fotocatalisadores multifuncionais para aplicações práticas.

p Este trabalho foi apoiado pelo Ministério da Ciência e Tecnologia da China, a Fundação Nacional de Ciência da China, e o Programa de Pesquisa Prioritária Estratégica da Academia Chinesa de Ciências.