Une équipe de chercheurs du Royaume-Uni, Le Canada et Hong Kong ont développé des nanofibres photocatalytiques qui peuvent être utilisées pour la production efficace d'hydrogène. Dans leur article publié dans la revue Chimie de la nature , le groupe décrit comment leurs nanofibres efficaces ont été fabriquées. Grégory Peterson, Sanghee Yang et Tae-Lim Choi de l'Université nationale de Séoul ont publié un article sur News and Views dans le même numéro de revue décrivant le travail effectué par l'équipe.

Alors que les scientifiques du monde entier continuent de lutter contre le changement climatique, de nouvelles idées sur les moyens de relever le défi ont émergé. Une idée consiste à utiliser de l'hydrogène plutôt que de l'essence pour alimenter les véhicules et les machines. L'hydrogène est actuellement utilisé dans une grande variété d'applications, mais son utilisation ne s'est pas généralisée en raison de problèmes tels que le coût de production et les problèmes de stockage. Dans ce nouvel effort, les chercheurs se sont concentrés sur la résolution du problème du coût - leur approche imite la nature en créant un système de photosynthèse artificielle capable de générer de l'hydrogène à partir de l'eau avec la lumière du soleil servant de source d'énergie.

Dans leur travail, les chercheurs ont commencé par remarquer que la production d'hydrogène à partir d'eau pouvait être facilitée en n'effectuant que la partie conductrice de la demi-réaction réductrice de fractionnement de l'eau à l'aide d'un réducteur sacrificiel. Ils ont également noté que d'autres tentatives pour fabriquer de tels systèmes ont souffert d'un faible rendement quantique, faible stabilité et faible taux de renouvellement du catalyseur. Pour contourner ces problèmes, l'équipe a développé un système de nanofibres auto-assemblant.

Le système utilise des copolymères séquencés et un bloc formant noyau cristallisable ainsi qu'un bloc formant enveloppe contenant soit un photosensibilisateur, soit un catalyseur au cobalt. Cela a abouti à la création d'un système d'auto-assemblage où les matériaux se sont transformés en nanofibres stables avec des fragments de catalyseur et un photosensibilisateur à proximité les uns des autres. En répartissant les composants en dégradé, les nanofibres pourraient être transformées en structures (avec des longueurs de 95 à 3528 nm) qui ressemblaient à des goupillons sans le fil interne. La structure résultante pourrait ensuite être utilisée pour convertir l'eau en hydrogène en utilisant la lumière du soleil.

© 2020 Réseau Science X