Investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio (Tokio Tech) de Japón afirman haber desarrollado un sistema fotoelectroquímico de luz visible para la separación de los átomos del agua a fin de producir hidrógeno a base de dióxido de titanio y cobalto.
La clave de este nuevo enfoque es el cobalto, que se utiliza en lugar de metales caros como el oro y la plata, para mejorar las propiedades de absorción de la luz del dióxido de titanio (TiO2), conocido por absorber la energía de la luz en el espectro ultravioleta. Cuando se mezclan metales nobles, o en este caso el cobalto, el dióxido de titanio también puede absorber la luz visible.
Los científicos crearon lo que afirman que es el primer fotoanodo de luz visible hecho de TiO2 mejorado con cobalto, al hacer crecer delgadas películas de TiO2 sobre un sustrato y agregar cobalto al sumergir ambos compuestos en una solución acuosa de nitrato de cobalto.
Según sus análisis realizados mediante análisis de espectrometría y microscopía electrónica de barrido, la adición de cobalto permite que el TiO2 absorba también la luz visible, lo que desencadena la movilización de electrones y causa la oxidación del agua. “Resulta que los dominios de cobalto no solo capturan la luz visible y transfieren cargas (electrones) en la interfaz del TiO2, sino que también sirven como catalizadores que facilitan la oxidación del agua”, declaró el grupo de investigación.
Además, afirman que la estructura de la fina película de base de TiO2 también tiene un efecto positivo en el rendimiento del fotoanodo, permitiendo una mejor distribución de los átomos de cobalto. “La estructura de la película de TiO2 se puede ajustar fácilmente ajustando los parámetros de fabricación, lo que permitió al equipo realizar múltiples pruebas para comprender mejor este fenómeno”, explicaron además los científicos.
La nueva tecnología se describe en el documento Water Oxidation through Interfacial Electron Transfer by Visible Light Using Cobalt-Modified Rutile Titania Thin-Film Photoanode, , publicado en ACS Applied Materials & Interfaces.
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