Впервые исследователям удалось создать молекулу железа, которая может функционировать как фотокатализатор для производства топлива, так и в солнечных батареях для производства электроэнергии. Результаты показывают, что молекула железа может заменить более дорогих и более редких металлов, которые используются в данный момент.

Некоторые фотокатализаторы и солнечные элементы основаны на технологиях, в которых используются молекулы металл, известные как комплексы металлов, такие как рутений, осмий и иридий. Задача металлических комплексов в этом контексте заключается в поглощении солнечных лучей для генерации электричество. Однако металлы в этих молекулах создают серьезную проблему, поскольку они редкие и дорогие.

«Результаты наших исследований теперь показывают, что, используя усовершенствованную структуру молекул, можно заменить редкие металлы железом, которое распространено в земной коре и, следовательно, дешево», — говорит профессор химии Кеннет Вэрмарк из Университета Лунда в Швеции.

Кеннет Вэрмарк вместе с коллегами долгое время работал над поиском альтернатив дорогим металлам. Исследователи сосредоточили внимание на железе, которое с его шестипроцентной распространенностью в земной коре значительно облегчает задачу. Исследователи создали свои собственные молекулы на основе железа, потенциал которых для использования в солнечной энергетике был доказан в предыдущих исследованиях.




В этом новом исследовании ученые продвинулись еще на один шаг и разработали новую молекулу на основе железа, способную захватывать и использовать энергию солнечного света в течение достаточно длительного времени. Новая молекула железа также имеет способность излучать свет достаточно долго, чтобы исследователи могли впервые увидеть его невооруженным глазом при комнатной температуре.

Исследование была опубликована в журнале Science . По словам исследователей, молекулу можно использовать в новых видах фотокатализаторов для производства солнечной энергии. Кроме того, новые результаты открывают другие потенциальные области применения молекул железа, например, в качестве материалов в светодиодах.

На поверхности Марса «Кьюриосити» обнаружил необычный блестящий объект

Что удивило исследователей Лунда, так это то, что они достигли хороших результатов так быстро. За последние пять лет им удалось «приспособить» железо для фотохимических применений, свойства которого в значительной степени выше, чем свойства лучших благородных металлов.

«Мы думали, что это займет не менее десяти лет, — говорит Кеннет Вэрмарк.

Помимо исследователей из Университета Лунда, в исследованиях участвовали коллеги из Уппсальского и Копенгагенского университетов.