Investigadores de la República Checa y Rusia desarrollaron un nuevo material que utiliza oro, platino y cromo para generar moléculas de hidrógeno a partir de agua dulce, salada y contaminada por exposición a la luz solar infrarroja.
El objetivo detrás de este desarrollo es que la solución se convierta en otra herramienta ecológica para ayudar a enfrentar el desafío energético global.
En un artículo publicado en la revista ACS Applied Materials & Interfaces, los científicos explican que el material es una estructura de tres capas con un espesor de 1 micrómetro. La capa inferior es una película delgada de oro, la segunda está hecha de platino de 10 nanómetros y la tercera es una película de estructuras metálicas orgánicas de compuestos de cromo y moléculas orgánicas.
“Durante los experimentos, regamos el material y sellamos el contenedor para tomar muestras periódicas de gas para determinar la cantidad de hidrógeno. La luz infrarroja provocó la excitación de la resonancia del plasmón en la superficie de la muestra. Los electrones calientes generados en la película de oro se transfirieron a la capa de platino. Estos electrones iniciaron la reducción de protones en la interfaz con la capa orgánica. Si los electrones alcanzan los centros catalíticos de los marcos organometálicos, estos últimos también se usaron para reducir los protones y obtener hidrógeno «, dijo Olga Guselnikova, autora principal del estudio, en un comunicado de prensa.
Experimentos posteriores mostraron que 100 centímetros cuadrados del material pueden generar 0,5 litros de hidrógeno en una hora. Esta es una de las tasas más altas registradas para materiales 2D.
“En este caso, el marco metal-orgánico también actuó como filtro. Filtró impurezas y pasó agua ya purificada sin impurezas a la capa metálica”, dijo Guselnikova. “Es muy importante porque, aunque hay mucha agua en la Tierra, su volumen principal es agua salada o contaminada. Por lo tanto, deberíamos estar listos para trabajar con este tipo de agua «, agregó.
Según la investigadora, el trabajo futuro debería centrarse en mejorar el material para hacerlo eficiente tanto para el espectro infrarrojo como para el visible. Esto le permitiría funcionar con el 93% del volumen espectral de la luz solar.
Fuente: mining.com/Minería y Desarrollo.
