p A fim de permitir a produção de hidrogênio em larga escala usando energia solar, fotocatalisadores particulados estão sendo pesquisados ​​como uma solução simples e econômica para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. É necessário desenvolver um fotocatalisador que possa usar com eficiência a luz visível, que é responsável por grande parte da energia solar, na reação de decomposição da água. Oxinitreto de bário tântalo (BaTaO ₂ N) é um material semicondutor oxinitreto que absorve luz visível até 650 nm e tem uma estrutura de banda capaz de decompor a água em hidrogênio e oxigênio. Até muito recentemente, não foi possível carregar o BaTaO ₂ Grânulos de N com partículas finas de cocatalisador, que são locais ativos de reação, com boa adesão e alta dispersão. p Neste estudo liderado pela Iniciativa de Pesquisa para Supra-Materiais da Universidade Shinshu, as partículas finas do cocatalisador foram encontradas altamente dispersas na superfície das partículas finas de cristal único de BaTaO ₂ N sintetizado pelo método de fluxo quando o método de impregnação-redução e o método de fotodeposição foram aplicados sequencialmente.

p Como resultado, a eficiência da reação de hidrogenação usando o BaTaO ₂ O fotocatalisador N foi melhorado quase 100 vezes em relação ao convencional, e a eficiência da reação de decomposição de água do tipo de excitação em duas etapas (tipo de esquema Z) em combinação com o fotocatalisador de geração de oxigênio também foi melhorada. A espectroscopia de absorção transiente revela que as micropartículas de catalisador assistidas por Pt suportadas pelo novo método são menos propensas a induzir a recombinação de elétrons e lacunas porque extraem elétrons de forma eficiente do BaTaO. ₂ Fotocatalisador N.

p Ao suportar uma pequena quantidade de co-catalisador de Pt pelo método de redução de impregnação com antecedência, a reação de redução no fotocatalisador é promovida sem aglutinação de partículas finas de Pt. Como resultado, Partículas finas de cocatalisador de Pt são uniformemente suportadas por fotodeposição em BaTaO ₂ N partículas. A extração de eletricidade resultante por grânulos finos de co-catalisador de Pt é considerada como tendo ocorrido de forma eficiente.

p Também foi confirmado que o uso de BaTaO ₂ N, que é sintetizado usando um fluxo apropriado e tem uma baixa densidade de defeitos, também é importante para suportar um co-catalisador de Pt altamente disperso. Este estudo melhorou dramaticamente a atividade do BaTaO ₂ Fotocatalisador N e esclareceu seu mecanismo. Espera-se que os resultados desta pesquisa levem ao desenvolvimento de fotocatalisadores responsivos a comprimentos de onda longos que conduzem a reação de decomposição da água com alta eficiência.