Uma equipe liderada por pesquisadores do Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) e da Freie Universität Berlin (FUB) mostrou em detalhes pela primeira vez como a luz ativa camadas de dissulfeto de molibdênio para se tornarem catalisadores para a evolução do hidrogênio. Suas investigações no BESSY II revelaram processos atômicos até a faixa dos femtossegundos. Os resultados são publicados na Nature Communications.

O dissulfeto de molibdênio é um material inorgânico que consiste em camadas empilhadas de átomos de molibdênio e enxofre. É um material potencial para aplicações como células solares e produção de hidrogênio, mas compreender os mecanismos fundamentais de como a luz ativa o dissulfeto de molibdênio é essencial para um maior desenvolvimento.

Para estudar esses mecanismos, a equipe de pesquisa usou uma combinação de espectroscopia de fotoemissão resolvida no tempo e cálculos da teoria do funcional de densidade. A espectroscopia de fotoemissão resolvida no tempo permitiu rastrear o movimento dos elétrons no material à medida que ele era exposto à luz.

Suas investigações revelaram que o processo de ativação envolve uma interação complexa entre diferentes estados eletrônicos e rearranjos atômicos, e a luz pode induzir uma fase transitória e cataliticamente ativa do dissulfeto de molibdênio.

O autor principal, Dr. catalisadores eficientes para diversas aplicações, incluindo a produção de hidrogênio."

O trabalho destaca o potencial da espectroscopia de fotoemissão resolvida no tempo combinada com cálculos da teoria do funcional da densidade para estudar os mecanismos em escala atômica de catalisadores ativados por luz.