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División fotocatalítica del agua

La división fotocatalítica del agua es un proceso que utiliza la fotocatálisis para la disociación del agua (H 2 O) en hidrógeno ( H
2) y oxígeno ( O
2). Las entradas son energía luminosa ( fotones ), agua y un catalizador (es). El proceso está inspirado en la fotosíntesis , que convierte el agua y el dióxido de carbono en oxígeno y carbohidratos. La división del agua mediante radiación solar no se ha comercializado. [1] La división del agua fotocatalítica se realiza dispersando partículas de fotocatalizador en agua o depositándolas en un sustrato, a diferencia de la celda fotoelectroquímica , que se ensamblan en una celda con un fotoelectrodo. [2] La producción de combustible de hidrógeno utilizando agua y luz ( división del agua fotocatalítica ), en lugar de petróleo, es una importante estrategia de energía renovable .

Conceptos

La división del agua es impulsada por el par electrón-hueco generado por un fotón. La banda prohibida es la diferencia de energía entre el mínimo de la banda de conducción (CB) y el máximo de la banda de valencia (VB). Se añaden electrocatalizadores para reducir el sobrepotencial de la división del agua.

Dos moles de H2O se dividen en 1 mol de O
2y 2 moles de H
2utilizando luz en el proceso que se muestra a continuación.

Se necesita un fotón con una energía mayor a 1,23 eV para generar pares electrón-hueco , que reaccionan con el agua en la superficie del fotocatalizador. El fotocatalizador debe tener una banda prohibida lo suficientemente grande como para dividir el agua; en la práctica, las pérdidas por la resistencia interna del material y el sobrepotencial de la reacción de división del agua aumentan la energía de la banda prohibida requerida a 1,6–2,4 eV para impulsar la división del agua. [2]

El proceso de descomposición del agua es un proceso altamente endotérmico (Δ H > 0). La descomposición del agua ocurre naturalmente en la fotosíntesis cuando la energía de cuatro fotones se absorbe y se convierte en energía química a través de una vía bioquímica compleja ( diagramas de estado S de Dolai o Kok ). [3]

La homólisis del enlace O–H en el agua requiere una energía de 6,5 a 6,9 eV (fotón UV). [4] [5] La luz infrarroja tiene suficiente energía para mediar en la división del agua porque técnicamente tiene suficiente energía para la reacción neta. Sin embargo, no tiene suficiente energía para mediar en las reacciones elementales que conducen a los diversos intermediarios involucrados en la división del agua (esta es la razón por la que todavía hay agua en la Tierra). La naturaleza supera este desafío absorbiendo cuatro fotones visibles. En el laboratorio, este desafío generalmente se supera acoplando la reacción de producción de hidrógeno con un reductor de sacrificio distinto del agua. [6]

Los materiales utilizados en la división fotocatalítica del agua cumplen con los requisitos de banda y, por lo general, se les agregan dopantes y/o cocatalizadores para optimizar su rendimiento. Un semiconductor de muestra con la estructura de banda adecuada es el dióxido de titanio ( TiO
2) y normalmente se utiliza con un cocatalizador como el platino (Pt) para aumentar la tasa de H
2Producción. [7] Un problema importante en la división fotocatalítica del agua es la descomposición y corrosión del fotocatalizador. [7]

Método de evaluación

Los fotocatalizadores deben cumplir varios principios clave para ser considerados eficaces en la división del agua. Un principio clave es que el H
2y O
2La evolución debería ocurrir en una proporción estequiométrica de 2:1; una desviación significativa podría deberse a un fallo en la configuración experimental y/o una reacción secundaria, ninguna de las cuales indica un fotocatalizador confiable para la división del agua. La principal medida de la efectividad del fotocatalizador es el rendimiento cuántico (QY), que es:

QY (%) = (tasa de reacción fotoquímica) / (tasa de absorción de fotones) × 100% [7]

Para facilitar la comparación, también se puede utilizar la tasa de evolución de gas. Un fotocatalizador que tenga un alto rendimiento cuántico y proporcione una alta tasa de evolución de gas es un mejor catalizador.

El otro factor importante para un fotocatalizador es el rango de luz que es eficaz para su funcionamiento. Por ejemplo, es más conveniente que un fotocatalizador utilice fotones visibles que fotones UV.

Fotocatalizadores

Sin embargo, la eficiencia de la división fotocatalítica del agua mediante energía solar a hidrógeno (STH) ha seguido siendo muy baja.

Nitruro de galio e indio

Una eficiencia STH del 9,2 % de indio. [8]

NaTaO3:La

NaTaO
3:La produjo la mayor tasa de división de agua de los fotocatalizadores sin utilizar reactivos de sacrificio. [7] Se informó que este fotocatalizador basado en ultravioleta mostró tasas de división de agua de 9,7 mmol/h y un rendimiento cuántico del 56 %. La estructura nanostep del material promueve la división del agua ya que los bordes funcionan como H
2Los sitios de producción y las ranuras funcionaban como O
2Sitios de producción. La adición de partículas de NiO como cocatalizadores ayudó a la producción de H
2Producción; en este paso se utilizó un método de impregnación con una solución acuosa de Ni(NO
3)
2•6 horas
2O y se evaporó la solución en presencia del fotocatalizador. NaTaO
3tiene una banda de conducción más alta que la de NiO , por lo que los electrones fotogenerados se transfieren más fácilmente a la banda de conducción de NiO para H
2evolución. [9]

K3Ejército de reserva3B2Oh12

K
3Ejército de reserva
3B
2Oh
12Es otro catalizador que se activa únicamente con luz ultravioleta y superior. No tiene el rendimiento ni el rendimiento cuántico del NaTaO
3:La. Sin embargo, puede dividir el agua sin la ayuda de cocatalizadores y ofrece un rendimiento cuántico del 6,5 %, junto con una tasa de división del agua de 1,21 mmol/h. Esta capacidad se debe a la estructura en pilares del fotocatalizador, que implica TaO
6pilares conectados por BO
3Unidades triangulares. La carga con NiO no ayudó al fotocatalizador debido al H altamente activo
2sitios de evolución. [10]

(Georgia.82Zinc.18)(norte.82Oh.18)

( Georgia
.82Zinc
.18)( No
.82Oh
.18) tuvo el mayor rendimiento cuántico en luz visible para fotocatalizadores basados ​​en luz visible que no utilizan reactivos de sacrificio a partir de octubre de 2008. [7] El fotocatalizador presentó un rendimiento cuántico del 5,9% y una tasa de división de agua de 0,4 mmol/h. El ajuste del catalizador se realizó aumentando las temperaturas de calcinación para el paso final en la síntesis del catalizador. Las temperaturas de hasta 600 °C ayudaron a reducir la cantidad de defectos, mientras que las temperaturas superiores a 700 °C destruyeron la estructura local alrededor de los átomos de zinc y, por lo tanto, fueron indeseables. El tratamiento finalmente redujo la cantidad de defectos de Zn y O en la superficie , que normalmente funcionan como sitios de recombinación, lo que limita la actividad fotocatalítica. Luego, el catalizador se cargó con Rh
2 añosCr
yOh
3a una tasa de 2,5 % en peso de Rh y 2 % en peso de Cr para un mejor rendimiento. [11]

Catalizadores moleculares

Los catalizadores de reducción de protones basados ​​en elementos abundantes en la tierra [12] [13] llevan a cabo un lado de la semirreacción de división del agua.

Un mol de complejo octaédrico de níquel (II), [Ni(bztpen)] 2+ (bztpen = N-bencil-N,N',N'-tris(piridina-2-ilmetil)etilendiamina) produjo 308.000 moles de hidrógeno durante 60 horas de electrólisis con un potencial aplicado de -1,25 V frente a un electrodo de hidrógeno estándar . [14]

El Ru(II) con tres ligandos 2,2'-bipiridina es un compuesto común para la fotosensibilización que se utiliza para transformaciones oxidativas fotocatalíticas como la división del agua. Sin embargo, la bipiridina se degrada debido a las condiciones fuertemente oxidativas que hacen que la concentración de Ru(bpy)32+ disminuya. Las mediciones de la degradación son difíciles con espectroscopia UV-Vis, pero se puede utilizar en su lugar la espectroscopia MALDI MS. [15]

Se han informado fotocatalizadores basados ​​en cobalto , [16] incluidos tris( bipiridina ) cobalto (II), compuestos de cobalto ligados a ciertas poliaminas cíclicas y algunas cobaloximas .

En 2014, los investigadores anunciaron un método que conectaba un cromóforo a una parte de un anillo orgánico más grande que rodeaba un átomo de cobalto. El proceso es menos eficiente que un catalizador de platino, aunque el cobalto es menos costoso, lo que potencialmente reduce los costos. El proceso utiliza uno de dos ensamblajes supramoleculares basados ​​en la coordinación de Ru(bpy) con plantilla de Co(II)+32Análogos de (bpy = 2,2′-bipiridilos) como fotosensibilizadores y donantes de electrones a un macrociclo de cobaloxima. Los centros de Co(II) de ambos conjuntos tienen un alto espín, en contraste con la mayoría de las cobaloximas descritas anteriormente. Las espectroscopias ópticas de absorción transitoria indican que la recombinación de carga ocurre a través de múltiples estados de ligando dentro de los módulos fotosensibilizadores. [17] [18]

Vanadato de bismuto

El vanadato de bismuto es un fotocatalizador impulsado por luz visible con una banda prohibida de 2,4 eV. [19] [20] BV ha demostrado eficiencias del 5,2 % para películas delgadas planas [21] [22] y del 8,2 % para nanobarras de núcleo-capa WO 3 @BiVO 4 con absorbentes delgados. [23] [24] [25]

Óxidos de bismuto

Los óxidos de bismuto se caracterizan por propiedades de absorción de luz visible, al igual que los vanadatos . [26] [27]

Diseleniuro de tungsteno (WSe2)

El diselenuro de tungsteno tiene propiedades fotocatalíticas que podrían ser clave para una electrólisis más eficiente. [28]

Sistemas semiconductores III-V

Los sistemas basados ​​en semiconductores III-V , como InGaP , permiten eficiencias de conversión de energía solar a hidrógeno de hasta el 14 %. [29] Los desafíos incluyen la estabilidad a largo plazo y el costo.

Sistemas semiconductores 2D

Semiconductores bidimensionales como MoS2Se investigan activamente como posibles fotocatalizadores. [30] [31]

Estructuras metalorgánicas a base de aluminio

Una estructura metalorgánica a base de aluminio hecha de 2-aminotereftalato se puede modificar incorporando cationes Ni 2+ en los poros a través de la coordinación con los grupos amino. [32] Disulfuro de molibdeno

Polímeros orgánicos porosos

Los fotocatalizadores semiconductores orgánicos , en particular los polímeros orgánicos porosos (POP), atrajeron la atención debido a su bajo costo, baja toxicidad y absorción de luz ajustable frente a sus contrapartes inorgánicas. [33] [34] [35] Presentan alta porosidad , baja densidad, composición diversa, fácil funcionalización, alta estabilidad química/térmica, así como altas áreas superficiales. [36] La conversión eficiente de polímeros hidrófobos en nanopuntos poliméricos hidrófilos (Pdots) aumentó el contacto interfacial polímero-agua, lo que mejoró significativamente el rendimiento. [37] [38] [39]

Complejos triflatos de ansa-titanoceno (III/IV)

Beweries et al. desarrollaron un "ciclo cerrado de división de agua impulsado por luz utilizando complejos triflato de ansa-titanoceno (III/IV)". [40]

Nitruro de indio y galio

Un fotocatalizador de nitruro de indio y galio ( In x Ga 1- x N ) logró una eficiencia de conversión de energía solar a hidrógeno del 9,2 % a partir de agua pura y luz solar concentrada. La eficiencia se debe a los efectos sinérgicos de promover la evolución de hidrógeno y oxígeno e inhibir la recombinación al operar a una temperatura de reacción óptima (~70 grados C), impulsada por la recolección de luz infrarroja previamente desperdiciada . Se logró una eficiencia de STH de aproximadamente el 7 % a partir de agua del grifo y agua de mar y una eficiencia del 6,2 % en un sistema a mayor escala con una capacidad de luz solar de 257 vatios. [41]

Reactivos de sacrificio

Cd
1- xZinc
incógnitaS

Soluciones sólidas Cd
1- xZinc
incógnitaSe han investigado S con diferentes concentraciones de Zn (0,2 < x < 0,35) en la producción de hidrógeno a partir de soluciones acuosas que contienen reactivos de sacrificio bajo luz visible. [42] Las propiedades texturales, estructurales y superficiales del catalizador se determinaron mediante N
2isotermas de adsorción, espectroscopia UV-vis, SEM y XRD y relacionadas con los resultados de la actividad en la producción de hidrógeno a partir de la división del agua bajo luz visible. Se informó que la cristalinidad y la estructura de la banda de energía del Cd
1- xZinc
incógnitaLas soluciones sólidas de S dependen de su concentración atómica de Zn. La tasa de producción de hidrógeno aumentó gradualmente a medida que la concentración de Zn en los fotocatalizadores aumentó de 0,2 a 0,3. El aumento posterior en la fracción de Zn hasta 0,35 redujo la producción. La variación en la fotoactividad se analizó para determinar los cambios en la cristalinidad, el nivel de la banda de conducción y la capacidad de absorción de luz del Cd.
1- xZinc
incógnitaSoluciones sólidas derivadas de su concentración atómica de Zn.

Lectura adicional

Véase también

Referencias

  1. ^ Kudo, Akihiko; Miseki, Yugo (2009). "Materiales fotocatalizadores heterogéneos para la división del agua". Chem. Soc. Rev. 38 ( 1): 253–278. doi :10.1039/b800489g. PMID  19088977.
  2. ^ ab Kim, Jin Hyun; Hansora, Dharmesh; Sharma, Pankaj; Jang, Ji-Wook; Lee, Jae Sung (2019). "Hacia la producción práctica de hidrógeno solar: un desafío de fotosíntesis artificial de la hoja a la granja". Chemical Society Reviews . 48 (7): 1908–1971. doi :10.1039/c8cs00699g. PMID  30855624.
  3. ^ Yano, Junko; Yachandra, Vittal (23 de abril de 2014). "Clúster Mn 4 Ca en la fotosíntesis: dónde y cómo se oxida el agua a dioxígeno". Chemical Reviews . 114 (8): 4175–4205. doi :10.1021/cr4004874. ISSN  0009-2665. PMC 4002066 . PMID  24684576. 
  4. ^ Gligorovski, Sasho; Strekowski, Rafal; Barbati, Stephane; Vione, Davide (23 de diciembre de 2015). "Implicaciones ambientales de los radicales hidroxilo ( • OH)". Chemical Reviews . 115 (24): 13051–13092. doi :10.1021/cr500310b. ISSN  0009-2665. PMID  26630000.
  5. ^ Fujishima, Akira (13 de septiembre de 1971). "Fotólisis electroquímica del agua en un electrodo semiconductor". Nature . 238 (5358): 37–38. Bibcode :1972Natur.238...37F. doi :10.1038/238037a0. PMID  12635268. S2CID  4251015.
  6. ^ Zhou, Dantong; Li, Dongxiang; Yuan, Shengpeng; Chen, Zhi (25 de agosto de 2022). "Avances recientes en la producción fotocatalítica de H2 basada en biomasa y fotocatalizadores eficientes: una revisión". Energía y combustibles . 36 (18): 10721–10731. doi :10.1021/acs.energyfuels.2c01904. ISSN  0887-0624. S2CID  251852086.
  7. ^ abcde Kudo, A.; Miseki, Y. (2009). "Materiales fotocatalizadores heterogéneos para la división del agua". Chem. Soc. Rev. 38 ( 1): 253–278. doi :10.1039/b800489g. PMID  19088977.
  8. ^ Zhou, Peng; Navid, Ishtiaque Ahmed; Mamá, Yongjin; Xiao, Yixin; Wang, Ping; Sí, Zhengwei; Zhou, Baowen; Sol, Kai; Mi, Zetian (enero de 2023). "Eficiencia de energía solar en hidrógeno de más del 9% en la división fotocatalítica del agua". Naturaleza . 613 (7942): 66–70. Código Bib :2023Natur.613...66Z. doi :10.1038/s41586-022-05399-1. PMID  36600066.
  9. ^ Kato, H.; Asakura, K.; Kudo, A. (2003). "División de agua altamente eficiente en H y O sobre fotocatalizadores de NaTaO dopados con lantano con alta cristalinidad y nanoestructura superficial". J. Am. Chem. Soc . 125 (10): 3082–3089. doi :10.1021/ja027751g. PMID  12617675.
  10. ^ T. Kurihara, H. Okutomi, Y. Miseki, H. Kato, A. Kudo, "División de agua altamente eficiente en K
    3    Ejército de reserva
    3    B
    2    Oh
    12    "Fotocatalizador sin carga de cocatalizador" Chem. Lett., 35, 274 (2006).
  11. ^ K. Maeda, K. Teramura, K. Domen, "Efecto de la postcalcinación sobre la actividad fotocatalítica de ( Ga
    1-x    Zinc
    incógnita    )( No
    1-x    Oh
    incógnita    ) solución sólida para la división global del agua bajo luz visible" J. Catal., 254, 198 (2008).
  12. ^ McKone, James R.; Marinescu, Smaranda C.; Brunschwig, Bruce S.; Winkler, Jay R.; Gray, Harry B. (2014). "Electrocatalizadores de evolución de hidrógeno abundantes en la Tierra". Química . 5 (3): 865–878. doi :10.1039/C3SC51711J. ISSN  2041-6520.
  13. ^ Sutra, P.; Igau, A. (abril de 2018). "Complejos moleculares emergentes abundantes en la Tierra (Fe, Co, Ni, Cu) para la catálisis de combustible solar". Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry . 10 : 60–67. doi :10.1016/j.cogsc.2018.03.004.
  14. ^ Zhang, Peili; Wang, Mei; Yang, Yong; Zheng, Dehua; Han, Kai; Sun, Licheng (2014). "Catalizadores de níquel molecular de alta eficiencia para la producción electroquímica de hidrógeno a partir de agua neutra". Chem. Commun . 50 (91): 14153–14156. doi :10.1039/C4CC05511J. ISSN  1359-7345. PMID  25277377.
  15. ^ Bergman, Nina; Thapper, Anders; Styring, Stenbjörn; Bergquist, Jonas; Shevchenko, Denys (2014). "Determinación cuantitativa del catión Ru(bpy)3 2+ en reacciones fotoquímicas mediante espectrometría de masas de tiempo de vuelo por desorción/ionización láser asistida por matriz". Anal. Métodos . 6 (21): 8513–8518. doi :10.1039/C4AY01379D. ISSN  1759-9660.
  16. ^ Artero, V.; Chavarot-Kerlidou, M.; Fontecave, M. (2011). "División del agua con cobalto". Angewandte Chemie International Edition . 50 (32): 7238–7266. doi :10.1002/anie.201007987. PMID  21748828.
  17. ^ Mukherjee, Anusree; Kokhan, Oleksandr; Huang, Jier; Niklas, Jens; Chen, Lin X.; Tiede, David M.; Mulfort, Karen L. (2013). "Una forma menos costosa de duplicar los complicados pasos de la fotosíntesis para producir combustible". Química física Física química . 15 (48): 21070–6. Bibcode :2013PCCP...1521070M. doi :10.1039/C3CP54420F. PMID  24220293 . Consultado el 23 de enero de 2014 .
  18. ^ Mukherjee, A.; Kokhan, O.; Huang, J.; Niklas, J.; Chen, LX; Tiede, DM; Mulfort, KL (2013). "Detección de un estado precursor de catalizador con carga separada en un conjunto fotosensibilizador-catalizador enlazado". Química física Química Física . 15 (48): 21070–21076. Bibcode :2013PCCP...1521070M. doi :10.1039/C3CP54420F. PMID  24220293.
  19. ^ Shafiq, Iqrash; Hussain, Murid; Shehzad, Nasir; Maafa, Ibrahim M.; Akhter, Parveen; Amjad, Um-e-salma; Shafique, Sumeer; Razzaq, Abdul; Yang, Wenshu; Tahir, Muhammad; Russo, Nunzio (agosto de 2019). "El efecto de las facetas cristalinas y la porosidad inducida en el rendimiento del BiVO4 monoclínico para la reducción fotocatalítica mejorada del azul de metileno impulsada por luz visible". Revista de ingeniería química ambiental . 7 (4): 103265. doi :10.1016/j.jece.2019.103265. ISSN  2213-3437. S2CID  198742844.
  20. ^ Shafiq, I. (2018). BiVO4 monoclínico mesoporoso para la degradación fotocatalítica eficiente de colorantes impulsada por luz visible (Tesis doctoral, COMSATS University Islamabad, Lahore Campus).
  21. ^ Abdi, Fatwa F; Lihao Han; Arno HM Smets; Miro Zeman; Bernard Dam; Roel van de Krol (29 de julio de 2013). "División eficiente del agua solar mediante una separación de carga mejorada en un fotoelectrodo en tándem de silicio y vanadato de bismuto". Nature Communications . 4 : 2195. Bibcode :2013NatCo...4.2195A. doi : 10.1038/ncomms3195 . PMID  23893238.
  22. ^ Han, Lihao; Abdi, Fatwa F.; van de Krol, Roel; Liu, Rui; Huang, Zhuangqun; Lewerenz, Hans-Joachim; Dam, Bernard; Zeman, Miro; Smets, Arno HM (2014). "Interior de la cubierta: Dispositivo eficiente de división de agua basado en un fotoánodo de vanadato de bismuto y células solares de silicio de película delgada (ChemSusChem 10/2014)". ChemSusChem . 7 (10): 2758. doi : 10.1002/cssc.201402901 .
  23. ^ Pihosh, Yuriy; Turkévich, Iván; Mawatari, Kazuma; Uemura, Jin; Kazoe, Yutaka; Kosar, Sonya; Makita, Kikuo; Sugaya, Takeyoshi; Matsui, Takuya; Fujita, Daisuke; Tosa, Masahiro (8 de junio de 2015). "Generación fotocatalítica de hidrógeno mediante nanobarras núcleo-cubierta WO 3 / BiVO 4 con máxima eficiencia en la división del agua". Informes científicos . 5 (1): 11141. Código bibliográfico : 2015NatSR...511141P. doi :10.1038/srep11141. ISSN  2045-2322. PMC 4459147 . PMID  26053164. 
  24. ^ Kosar, Sonya; Pihosh, Yuriy; Turkévich, Iván; Mawatari, Kazuma; Uemura, Jin; Kazoe, Yutaka; Makita, Kikuo; Sugaya, Takeyoshi; Matsui, Takuya; Fujita, Daisuke; Tosa, Masahiro (25 de febrero de 2016). "Dispositivo tándem fotovoltaico-fotoelectroquímico GaAs / InGaAsP – WO3 / BiVO4 para generación de hidrógeno solar". Revista Japonesa de Física Aplicada . 55 (4S): 04ES01. Código Bib : 2016JaJAP..55dES01K. doi :10.7567/jjap.55.04es01. ISSN  0021-4922. S2CID  125395272.
  25. ^ Kosar, Sonya; Pihosh, Yuriy; Bekarevich, Raman; Mitsuishi, Kazutaka; Mawatari, Kazuma; Kazoe, Yutaka; Kitamori, Takehiko; Tosa, Masahiro; Tarasov, Alexey B.; Goodilin, Eugene A.; Struk, Yaroslav M. (1 de julio de 2019). "Conversión fotocatalítica altamente eficiente de energía solar en hidrógeno mediante nanobarras de heterojunción núcleo-capa WO3/BiVO4". Applied Nanoscience . 9 (5): 1017–1024. Código Bibliográfico :2019ApNan...9.1017K. doi :10.1007/s13204-018-0759-z. ISSN  2190-5517. S2CID  139703154.
  26. ^ Ropero-Vega, JL; Pedraza-Avella, JA; Niño-Gómez, ME (septiembre de 2015). "Producción de hidrógeno mediante fotoelectrólisis de soluciones acuosas de fenol utilizando películas semiconductoras de óxido mixto de Bi–Nb–M–O (M=Al, Fe, Ga, In) como fotoánodos". Catalysis Today . 252 : 150–156. doi :10.1016/j.cattod.2014.11.007.
  27. ^ Ropero-Vega, JL; Meléndez, AM; Pedraza-Avella, JA; Candal, Roberto J.; Niño-Gómez, ME (julio de 2014). "Semiconductores de óxido mixto basados ​​en bismuto para aplicaciones fotoelectroquímicas". Journal of Solid State Electrochemistry . 18 (7): 1963–1971. doi :10.1007/s10008-014-2420-4. hdl : 11336/31744 . ISSN  1432-8488. S2CID  95775856.
  28. ^ "El descubrimiento ilumina el futuro de la energía solar y reducirá los costos de la energía". NBC News . NBC News de Reuters. 2 de julio de 2015 . Consultado el 2 de julio de 2015 .
  29. ^ May, Matthias M; Hans-Joachim Lewerenz; David Lackner; Frank Dimroth; Thomas Hannappel (15 de septiembre de 2015). "Conversión directa eficiente de energía solar a hidrógeno mediante transformación de interfaz in situ de una estructura en tándem". Nature Communications . 6 : 8286. arXiv : 1508.01666 . Bibcode :2015NatCo...6.8286M. doi :10.1038/ncomms9286. PMC 4579846 . PMID  26369620. 
  30. ^ Luo, Bin; Liu, Gang; Wang, Lianzhou (2016). "Avances recientes en materiales 2D para fotocatálisis". Nanoscale . 8 (13): 6904–6920. Bibcode :2016Nanos...8.6904L. doi :10.1039/C6NR00546B. ISSN  2040-3364. PMID  26961514.
  31. ^ Li, Yunguo; Li, Yan-Ling; Sa, Baisheng; Ahuja, Rajeev (2017). "Revisión de materiales bidimensionales para la división fotocatalítica del agua desde una perspectiva teórica". Catalysis Science & Technology . 7 (3): 545–559. doi :10.1039/C6CY02178F. ISSN  2044-4753.
  32. ^ "Coordinación de Ni(2) con un marco metalorgánico basado en Al elaborado a partir de 2-aminotereftalato para la división fotocatalítica general del agua". Angewandte Chemie International Edition . 56 (11): 3036–3040. 7 de febrero de 2017. doi :10.1002/anie.201612423. PMID  28170148.
  33. ^ Kalsin, AM; Fialkowski, M.; Paszewski, M.; Smoukov, SK; Bishop, KJM; Grzybowski, BA (21 de abril de 2006). "Autoensamblaje electrostático de cristales de nanopartículas binarias con una red similar al diamante". Science . 312 (5772): 420–424. Bibcode :2006Sci...312..420K. doi : 10.1126/science.1125124 . ISSN  0036-8075. PMID  16497885.
  34. ^ Martin, David James; Reardon, Philip James Thomas; Moniz, Savio JA; Tang, Junwang (10 de septiembre de 2014). "División de agua pura impulsada por luz visible mediante un sistema basado en semiconductores orgánicos inspirado en la naturaleza". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 136 (36): 12568–12571. doi : 10.1021/ja506386e . ISSN  0002-7863. PMID  25136991.
  35. ^ Weingarten, Adam S.; Kazantsev, Roman V.; Palmer, Liam C.; Fairfield, Daniel J.; Koltonow, Andrew R.; Stupp, Samuel I. (9 de diciembre de 2015). "El empaquetamiento supramolecular controla la fotocatálisis de H2 en hidrogeles anfifílicos cromóforos". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 137 (48): 15241–15246. doi :10.1021/jacs.5b10027. ISSN  0002-7863. PMC 4676032. PMID 26593389  . 
  36. ^ Zhang, Ting; Xing, Guolong; Chen, Weiben; Chen, Long (7 de febrero de 2020). "Polímeros orgánicos porosos: una plataforma prometedora para una fotocatálisis eficiente". Fronteras de la química de materiales . 4 (2): 332–353. doi : 10.1039/C9QM00633H . ISSN  2052-1537.
  37. ^ Wang, Lei; Fernández‐Terán, Ricardo; Zhang, Lei; Fernandes, Daniel LA; Tian, ​​Lei; Chen, Hong; Tian, ​​Haining (2016). "Puntos de polímero orgánico como fotocatalizadores para la generación de hidrógeno impulsada por luz visible". Angewandte Chemie International Edition . 55 (40): 12306–12310. doi :10.1002/anie.201607018. ISSN  1521-3773. PMID  27604393.
  38. ^ Pati, Palas Baran; Damas, Giane; Tian, ​​Lei; Fernandes, Daniel LA; Zhang, Lei; Pehlivan, Ilknur Bayrak; Edvinsson, Tomas; Araujo, C. Moyses; Tian, ​​Haining (14 de junio de 2017). "Un estudio experimental y teórico de un nanofotocatalizador polimérico eficiente para la evolución del hidrógeno". Energy & Environmental Science . 10 (6): 1372–1376. doi : 10.1039/C7EE00751E . ISSN  1754-5706.
  39. ^ Rahman, Mohammad; Tian, ​​Haining; Edvinsson, Tomas (2020). "Revisitando los factores limitantes para la división general del agua en fotocatalizadores orgánicos". Angewandte Chemie International Edition . 59 (38): 16278–16293. doi :10.1002/anie.202002561. ISSN  1521-3773. PMC 7540687 . PMID  32329950. 
  40. ^ Godemann, Christian; Hollmann, Dirk; Kessler, Monty; Jiao, Haijun; Spannenberg, Anke; Brückner, Angelika; Beweries, Torsten (30 de diciembre de 2015). "Un modelo de un ciclo cerrado de división del agua utilizando complejos triflato de ansa-titanoceno (III/IV)". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 137 (51): 16187–16195. doi :10.1021/jacs.5b11365. ISSN  0002-7863. PMID  26641723.
  41. ^ Zhou, Peng; Navid, Ishtiaque Ahmed; Ma, Yongjin; Xiao, Yixin; Wang, Ping; Ye, Zhengwei; Zhou, Baowen; Sun, Kai; Mi, Zetian (enero de 2023). "Eficiencia solar a hidrógeno de más del 9% en la división fotocatalítica del agua". Nature . 613 (7942): 66–70. Bibcode :2023Natur.613...66Z. doi :10.1038/s41586-022-05399-1. ISSN  1476-4687. PMID  36600066. S2CID  255474993.
  42. ^ del Valle, F.; Ishikawa, A.; Domen, K.; Villoria De La Mano, JA; Sánchez-Sánchez, MC; González, ID; Herreras, S.; Mota, N.; Rivas, ME (mayo de 2009). "Influencia de la concentración de Zn en la actividad de soluciones sólidas de Cd1-xZnxS para la división de agua bajo luz visible". Catalysis Today . 143 (1–2): 51–59. doi :10.1016/j.cattod.2008.09.024.