Фотокатализаторы для зеленых технологий производства водорода из воды

Работа посвящена разработке фотокатализаторов для зелёных технологий получения водорода из воды, они могут стать альтернативой ископаемым источникам энергии. Перспективными являются технологии, основанные на диссоциации молекул воды на поверхности оксидов, она происходит под действием солнечного света и не требует затрат энергии. Коммерческое применение известных фотокатализаторов нецелесообразно из-за их низкой эффективности. Предлагается новый подход, основанный на использовании оксидных нанопорошков, синтезированных по технологии лазерного испарения керамической мишени. Некоторые из них являются полупроводниками с малой шириной запрещённой зоны и высокой концентрацией кислородных вакансий (рис.(а)) поверхностном слое, что благоприятно для фотокатализа. С помощью методики ядерных реакций определены толщины слоёв OH^- и H₂O, образующихся на поверхности нанопорошка оксида YSZ10 при его взаимодействии с влажным воздухом. Толщина слоя OH^-, характеризующая эффективность фотокатализатора, составила один монослой (рис.(б)), что является теоретическим пределом для этого параметра и свидетельствует о перспективности предлагаемой технологии и материала.