Instrumento na BESSY II mostra como a luz ativa as camadas de dissulfeto de molibdênio para se tornarem catalisadores
p Um novo instrumento no BESSY II pode ser usado para estudar filmes finos de sulfeto de molibdênio que são de interesse como catalisadores para a produção de hidrogênio solar. Um pulso de luz desencadeia uma transição de fase da fase semicondutora para a fase metálica e, assim, aumenta a atividade catalítica. Crédito:Martin Künsting / HZB
p MoS
2 filmes finos de camadas alternadas sobrepostas de átomos de molibdênio e enxofre formam uma superfície semicondutora bidimensional. Contudo, até mesmo um pulso de luz azul de intensidade surpreendentemente baixa é suficiente para alterar as propriedades da superfície e torná-la metálica. Isso agora foi demonstrado por uma equipe da BESSY II. p O interessante é que o MoS
2 camadas nesta fase metálica também são particularmente ativas cataliticamente. Eles podem então ser empregados, por exemplo, como catalisadores para a divisão da água em hidrogênio e oxigênio. Como catalisadores baratos, eles poderiam facilitar a produção de hidrogênio - um transportador de energia cuja combustão não produz CO
2 , só água.
p A física Dra. Nomi Sorgenfrei e sua equipe construíram um novo instrumento no BESSY II para medir precisamente as mudanças nas amostras usando espectroscopia de elétrons resolvida temporalmente para análise química (trESCA) ao irradiar as amostras com baixa intensidade, pulsos de luz ultracurtos. Esses pulsos de luz são gerados em BESSY II usando femtosegundo fatiado (femtoslicing) e são, portanto, de baixa intensidade e duração extremamente curta. O novo instrumento, chamado SurfaceDynamics @ FemtoSpeX, também pode obter rapidamente medições significativas de energias de elétrons, química de superfície, e alterações transitórias usando esses pulsos de luz de baixa intensidade.
p A análise dos dados empíricos mostrou que o pulso de luz leva a um acúmulo transitório de carga na superfície da amostra, desencadear a transição de fase na superfície de um estado semicondutor para um estado metálico.
p “Esse fenômeno também deve ocorrer em outros representantes dessa classe de materiais, os dichalcogenetos semicondutores dopados com p, portanto, abre possibilidades de influenciar a funcionalidade e a atividade catalítica de forma deliberada, "Sorgenfrei explica.