Алюминий и медь способны заменить благородные металлы в фотокатализаторах без потери их эффективности. Как сообщает пресс-служба Минобрнауки, к такому выводу пришли ученые Пензенского государственного университета (ПГУ). Ими предложена новая методика синтеза фотокатализаторов. Она позволит увеличить эффективность использования солнечной энергии.

Фотокатализаторы — это один из перспективных способов преобразования солнечной энергии в полезную для человека. На их основе, к примеру, могут формироваться самоочищающиеся и бактерицидные покрытия, эти материалы могут очищать среды от различных загрязнителей, преобразовывать углекислый газ и воду в органическое топливо. Однако, чтобы фотокатализаторы показали высокую эффективность, в них необходимо ввести частицы благородных металлов (платины, палладия, золота), что существенно увеличивает стоимость материала.

Ученые Пензенского госуниверситета (ПГУ) предложили заменить благородные металлы на наночастицы недорогих материалов, таких как медь, алюминий, цинк.

«Стабильность таких частиц невысока, они быстро окисляются на воздухе. Для решения данной проблемы мы сформировали защитную оболочку на этих металлических частицах из собственного оксида. Первый этап работы в 2021 году посвящен разработке воспроизводимой методики синтеза фотокатализаторов на основе оксида цинка, на поверхности которого закреплены частицы металла, покрытого оболочкой оксида со структурой “ядро-оболочка”», — рассказывает кандидат технических наук, старший преподаватель ПГУ Надежда Якушова. Металлические частицы меди, покрытые оболочкой из наномодифицированного оксида цинка, показали перспективность предложенного подхода.

«Эффективность фотокаталитического преобразования солнечной энергии пока уступает эффективности невозобновимых источников энергии — нефти или газа. Но природные ресурсы конечны, поэтому важнейшей задачей является максимально расширить спектр чувствительности фотокатализаторов», — добавляет Надежда Якушова.

Автор: Андрей Кузьмичев