Thứ năm, 07/11/2024 | 21:35 GMT+7
Vật liệu do Wang và các cộng sự nghiên cứu là chất các-bon ni-tơ-rat được trùng hợp thành dạng chuỗi phân tử. Nhóm nhiên cứu đã tiến thêm được một bước nữa khi sử dụng quá trình hun nóng/cô đặc để cho chuỗi phân tử hình thành các màng xếp lớp với các cấu trúc tương tự như than chì, một dạng mạch các-bon rất đều.
Các-bon ni-tơ-rat rồi sẽ được nghiền thành bột, cho vào nước có chứa chất phản ứng cung cấp điện tử cho phản ứng có xúc tác. Khi hỗn hợp được chiếu sáng, các phân tử nước tách ra thành i-ông hy-đrô dương và phân tử ô-xy. Nguyên tử các-bon của chất xúc tác giúp tạo ra không gian cho i-ông hy-đrô chuyển sang hy-đrô phân tử (H2)- nhờ quá trình này mà các nguyên tử ni-tơ nhường điện tử cho các i-ông để chúng tái tạo lại hy-đrô 2 nguyên tử. Các nguyên tử ni-tơ lại giúp quá trình ngược lại, quá trình ô-xy hóa để các nguyên tử ô-xy biến thành ô-xi phân tử (O2).
Các kiểm nghiệm của nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng các-bon ni-tơ-rat trùng hợp có khả năng hấp thụ cả ánh sáng cực tím và ánh sáng nhìn thấy và mặc dù phản ứng của nó có tỉ lệ sản sinh H2 không ổn định theo từng phân kì nhưng nó là một loại xúc tác hiệu quả thậm chí trong trường hợp thiếu bạch kim và các kim loại quí khác.
“Kết quả ngiên cứu của chúng tôi mở ra hướng đi mới trong việc tìm kiếm những dự án sản xuất năng lượng sử dụng cấu trúc bán dẫn hữu cơ trùng hợp rất rẻ tiền, ổn định và sẵn có”, Wang kết luận.
Nghiên cứu này được online số ra ngày 9-11 của tạp chí Nature Materials.
(Nguồn: TKNL)