Catálisis de la oxidación de agua para producción de combustibles solares

El siguiente video hace parte de una serie de seminarios realizados en la University Kyushu.  

La elaboración de métodos rentables para capturar y almacenar eficientemente la energía solar es uno de los grandes desafíos de la ciencia. Estamos utilizando conocimientos de estudios de sistemas fotosintéticos naturales para desarrollar materiales bioinspirados para la oxidación fotoquímica del agua y la producción de combustible solar. Nuestro progreso en el desarrollo de catalizadores sintéticos de oxidación de agua y su uso en materiales para la fotosíntesis artificial serán discutidos. Con el fin de utilizar la luz visible para conducir la catálisis de oxidación en agua, hemos diseñado fotosensibilizadores de alto potencial para la funcionalización de superficies de óxido de metal. En estas construcciones, el fotosensibilizador absorbe eficazmente la luz visible y utiliza la energía para iniciar la transferencia de electrones a un óxido de metal unido. Los electrones inyectados pueden usarse en última instancia para la reducción de CO2 en un cátodo, mientras que los orificios resultantes (cationes radicales sensibilizadores) proporcionan el potencial necesario para un catalizador de oxidación en agua. Hemos preparado fotodoles que consisten en un sensibilizador de porfirina de alto potencial que lleva ligadores para la funcionalización de nanopartículas de TiO2 o SnO2. Los estudios THZ y las mediciones fotoelectroquímicas demuestran que la porfirina fotoexcitada es capaz de inyectar electrones en las bandas de conducción de TiO2 y SnO2. El trabajo actual está dirigido a acoplar estos fotosensibilizadores de alto potencial con catalizadores moleculares de oxidación en agua en la superficie de un fotoanodo de óxido metálico para la oxidación del agua inducida por la luz visible.