Команда развивала иридиевый катализатор только с двумя активными металлическими центрами. Наиболее значительно эксперименты показали катализатор, чтобы быть четко определенной структурой, способной к служению в качестве продуктивной платформы для будущего исследования в области солнечного топливного синтеза.
«Наше исследование касается технологии для прямого хранения солнечной энергии», сказали Адъюнкт-профессор Бостонского колледжа Chemistry Dunwei Wang, ведущий автор отчета. «Это обращается к критической проблеме, что солнечная энергия неустойчива. Это делает так, непосредственно получая солнечную энергию и храня энергию в химических связях, подобных тому, как фотосинтез выполнен, но с более высокими полезными действиями и более низкой ценой».
Исследователи потратили большое количество времени на катализаторы единственного атома (МЕШОЧКИ) и редко исследовали «атомарно рассеянный катализатор» показ двух атомов. В газете, названной «, Стабильный иридий dinuclear разнородные катализаторы поддержал на металлически-окисном основании для солнечного водного окисления», отчеты команды, синтезирующие иридий dinuclear разнородный катализатор поверхностным фотохимическим способом. Катализатор показывает выдающуюся стабильность и высокую деятельность к водному окислению, существенному процессу в естественном и искусственном фотосинтезе.
Исследователи сосредоточились на этом аспекте особых проблем столкновения катализа в развитии разнородных катализаторов, которые широко используются в крупномасштабных промышленных химических преобразованиях. Большинство активных разнородных катализаторов часто плохо определяется в их строениях атома, который мешает оценивать подробные механизмы на молекулярном уровне.Команда смогла использовать в своих интересах новые методы в оценке катализаторов единственного атома и развивать материальную платформу, чтобы изучить важные и сложные реакции, которые потребуют больше чем одного активного места.
Ван сказал, что команды исследователей намереваются определять, «какова самая маленькая активная и самая длительная разнородная единица катализатора для водного окисления могла быть. Ранее, исследователи задали этот вопрос и нашли ответ только в гомогенных катализаторах, длительность которых была плоха. Впервые, мы мельком увидели потенциала разнородных катализаторов в производстве экологически чистой энергии и хранении».Команда также выполнила эксперименты рентгена в Продвинутом Источнике света Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, который помог определить структуру иридиевого катализатора.
Они использовали два метода: поглотительная микроструктура рентгена (EXAFS) и X-ray Absorption Near Edge Structure (XANES) в их измерениях. Эти эксперименты представляют критические свидетельства, чтобы лучше понять новый катализатор.Ван сказал, что команда была удивлена простотой и длительностью катализатора, объединенного с высокой деятельностью к желаемой реакции водного окисления.
Ван сказал, что следующие шаги в исследовании включают дальнейшую оптимизацию катализатора для практического применения и экспертизы областей, где катализатор может быть применен к новым химическим преобразованиям.В дополнение к Вану и его исследовательской группе в Бостонском колледже, исследование вовлекло ученых из Калифорнийского университета, Ирвина; Йельский университет; Университет Тафтса; и Национальная лаборатория Лоуренса Беркли, а также китайские учреждения Университет Цинхуа и Нанкинский университет.
Исследование финансировалось Национальным научным фондом и американским Министерством энергетики, а также научными агентствами в Китае.