Pesquisadores da Universidade de Química e Tecnologia em Praga conduziram pesquisas lidando com a atividade fotocatalítica de TaS2 2D empilhado em ângulo de torção.

Com o aumento das demandas da sociedade moderna, a crise energética e os problemas ambientais estão atualmente em destaque. O hidrogênio é a principal fonte sustentável de energia renovável e é altamente necessário para sistemas avançados de conversão de energia. Recentemente, Métodos fotoeletrocatalíticos e fotoeletroquímicos de divisão de água são abordagens eficientes para a geração escalonável de hidrogênio.

O conceito de produção de energia induzida pela luz através de catalisadores semicondutores atraiu muitos esforços de pesquisa para desenvolver baixo custo, materiais bifuncionais eficientes para produção de hidrogênio e resposta sensível ao ambiente. "O desempenho desses materiais pode ser ajustado enquanto ilumina a luz de vários comprimentos de onda. A transferência de elétrons fotoinduzida ocorrida no material sensível baseado em nanofolhas direcionadas irá gerar separação fotoeletroquímica da água, por exemplo., reação de evolução de hidrogênio mais rápida (HER) ou detector sensível à luz de banda larga, "diz o pesquisador principal Evgeniya Kovalska. E acrescenta" isso abrirá novos caminhos para materiais emergentes como uma alternativa mais barata e mais produtiva aos métodos de produção de hidrogênio baseados em combustíveis fósseis mais comuns, bem como fotodetectores tradicionais. "

O baixo custo, eletrodos fotoeletrossensíveis eficientes como uma alternativa para sistemas rígidos caros e complexos ainda estão em demanda por tecnologia fotorresposta avançada. Na pesquisa, foi demonstrada a eficiência induzida pela luz de nanofolhas eletroquimicamente esfoliadas de TaS2 para catálise de geração de hidrogênio e fotodetectores. A torção mútua dos flocos 2H-TaS2 esfoliados leva à redistribuição da densidade de carga induzida pela interação entre camadas das nanofolhas individuais. A irradiação de luz externa na superfície do TaS2 influencia sua condutividade, tornando o material viável para fotoeletrocatálise e fotodetecção. O fotoeletrocatalisador baseado em TaS2 demonstra alta atividade de reação de evolução de hidrogênio (HER). O fotodetector integrado com TaS2 no meio ácido representa sua resposta de banda larga com a maior fotorresposta para iluminação de luz de 420 nm. "Essa descoberta abrirá o caminho para uma nova realização de TaS2 empilhado com ângulo de torção esfoliado para detecção e eletroquímica fotoinduzida, "conclui Kovalska.

O estudo foi publicado na revista Nature's Materiais e aplicações npj 2D .