Les cellules photoélectrochimiques sont des outils prometteurs pour la conversion de la lumière du soleil en carburant, par exemple, l'eau en hydrogène, ou CO₂ en molécules organiques. Pour réaliser cela, un rendement plus élevé de la photocathode, souvent à base de NiO, est nécessaire. Une question importante est le rôle des molécules d'eau adsorbées sur la surface de NiO. Des recherches sur les effets de cette adsorption ont été menées par Kaijian Zhu, Ph.D. étudiant dans l'équipe du Dr Annemarie Huijser, professeur associé dans le groupe de synthèse photocatalytique à l'Université de Twente. Le projet fait partie du Consortium Advanced Research Center Chemical Building Blocks (ARC CBBC; www.arc-cbbc.nl).

"Dans ce travail, nous avons étudié les processus induits par la lumière se produisant à l'interface photocathode/électrolyte par spectroscopie ultrarapide avancée." Nous montrons que les groupes hydroxyle formés à l'interface NiO/eau favorisent non seulement le transfert de charge entre NiO et le colorant, mais augmentent également le taux de recombinaison de charge. Les deux processus sont considérablement plus lents lorsque la photocathode est exposée à l'acétonitrile, tandis qu'un comportement intermédiaire est observé dans l'air. Cette étude montre que des photocathodes plus efficaces peuvent être développées en optimisant le nombre de groupes hydroxyle de surface.

L'article "Dual Role of Surface Hydroxy Groups in the Photodynamics and Performance of NiO-Based Photocathodes" a récemment été publié dans le Journal of the American Chemical Society . + Explorer plus loin

Des chercheurs découvrent un réseau d'hydroxyle de surface sur des nanoparticules d'In2O3