Işıkla Hidrojen Üreten Yeni Katalizör Geliştirildi

HidrojenHaber – Oregon State Üniversitesi araştırmacıları, ışık enerjisini kullanarak sudan hidrojen üretebilen BVR-19 adlı yeni bir metal-organik kafes malzeme geliştirdi. Fotokatalizör olarak çalışan malzeme, pahalı bir metal kokatalizöre ihtiyaç duymadan hidrojen oluşum reaksiyonunu gerçekleştirebiliyor.

KÜKÜRT BAĞLARI ELEKTRON AKIŞINI YÖNETİYOR

Metal-organik kafesler, metal iyonları ile organik bağlayıcı moleküllerden oluşan gözenekli kristal yapılar olarak tanımlanıyor. BVR-19-Zn içindeki kükürt-kükürt bağları ışık altında geçici olarak ayrılıyor ve yüksek reaktiviteye sahip tiil radikali ile tiyolat anyonu oluşturuyor. Bu süreç yüklerin ayrışmasını kolaylaştırarak hidrojen üretimi için gerekli elektron aktarımını sağlıyor.

Araştırmada incelenen magnezyum, mangan, bakır, çinko ve kadmiyum içeren BVR-19 çeşitleri arasında en yüksek fotokatalitik aktiviteyi çinko tabanlı BVR-19-Zn gösterdi. Malzeme, ek kokatalizör olmadan saatte gram başına 938 mikromol hidrojen üretim hızına ulaştı. Nikel fosfit eklenmesi üretimi yaklaşık %30 artırarak 1.223 mikromol/saat/gram seviyesine çıkardı.

ODA SICAKLIĞINDA ÜRETİLEBİLİYOR

BVR-19’un sulu çözelti içinde oda sıcaklığında kendiliğinden oluşması, katalizör üretimindeki enerji ihtiyacını azaltabilecek bir avantaj sunuyor. Journal of the American Chemical Society dergisinde yayımlanan çalışma, güneş enerjisinden doğrudan hidrojen üretimi için yeni bir malzeme tasarım yöntemi ortaya koyuyor. Teknolojinin ticari maliyeti, uzun süreli dayanıklılığı ve büyük ölçekli üretim performansı ise henüz açıklanmadı.

Anahtar Kelimeler: BVR-19, fotokatalitik hidrojen, metal-organik kafes, güneşten hidrojen, yeşil hidrojen teknolojisi