Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Energy Materials (Q1, IF: 5.4).
Водород широко рассматривается научным сообществом, как перспективная альтернатива традиционному ископаемому топливу. На сегодняшний день синтез водорода путем расщепления молекул воды считается наиболее экологичным способом его получения, такой водород называют «зеленым».
В основном для получения «зеленого» водорода используют фотоэлектрохимические ячейки, в которых энергия солнечного света используется для получения этого топлива за счет расщепления молекулы воды с помощью электролиза. Этот метод требует использования дорогих дефицитных металлов, таких как металлы платиновой группы (МПГ), в качестве электродов. Поэтому перед учеными Томского политеха стояла задача получить альтернативные материалы, которые могли бы конкурировать с эффективностью МПГ без сопутствующих затрат.
«Одним из наиболее изученных и широко применяемых материалов для фотокаталитических устройств и приложений является оксид цинка (ZnO). Однако частицы ZnO сами по себе не могут обеспечить достаточный перенос электронов, которые необходимы для химической реакции расщепления молекулы воды, — рассказывает руководитель проекта, доцент отделения материаловедения Инженерной школы новых производственных технологий Дамир Валиев. — ZnO можно модифицировать и преобразовывать в наноструктуры, которые будут обладать хорошими полупроводниковыми и оптоэлектронными свойствами».
В своих исследованиях ученые ТПУ синтезировали бинарные нанокомпозитные материалы из дисульфида вольфрама и оксида цинка (WS2–ZnO).