Une étude ouvre la voie à de nouveaux matériaux photosensibles – Technoguide

Les photocatalyseurs sont des matériaux utiles, avec une myriade d’applications environnementales et énergétiques, y compris la purification de l’air, le traitement de l’eau, les surfaces autonettoyantes, les peintures et revêtements anti-pollution, la production d’hydrogène et la conversion du CO2 en carburants durables.

Un photocatalyseur efficace convertit l’énergie lumineuse en énergie chimique et fournit cette énergie à une substance en réaction, pour aider les réactions chimiques à se produire.

L’un des matériaux les plus utiles de ce type est l’oxyde de titane ou l’oxyde de titane, très recherché pour sa stabilité, son efficacité en tant que photocatalyseur et sa non-toxicité pour l’homme et d’autres organismes biologiques.

Dans une nouvelle recherche publiée dans le Journal of Physical Chemistry Letters, Scott Sayres et son groupe de recherche décrivent leurs recherches sur la dynamique moléculaire des amas de titane.

Une telle recherche est une étape fondamentale vers le développement de photocatalyseurs plus efficaces.

La clé de ces progrès est la capacité à prolonger la durée pendant laquelle les électrons à l’intérieur du matériau persistent dans un état excité, car cette durée fugitive correspond au moment où l’oxyde de titane peut agir comme un photocatalyseur efficace.

Sonder le comportement d’un photocatalyseur dans les moindres détails, cependant, est une entreprise délicate. Les grappes ont une taille d’un nanomètre ou moins (ou 1/100 000e de la largeur d’un cheveu humain) et les mouvements d’électrons au sein des molécules étudiées se déroulent à des échelles de temps étonnamment brèves, mesurées en femtosecondes (ou un millionième de milliardième d’une seconde).

La nouvelle étude explore pour la première fois des amas neutres (non chargés) d’oxyde de titane, en suivant les mouvements subtils d’énergie à l’aide d’un laser femtoseconde et d’une technique connue sous le nom de spectroscopie pompe-sonde. «Nous traitons nos lasers comme des caméras», déclare Sayres. “Nous prenons des photos de l’endroit où l’énergie circule au fil du temps.”

Sayres, chercheur au Biodesign Center for Applied Structural Discovery, décrit l’importance de l’étude actuelle:

“Nous avons examiné les plus petits éléments constitutifs possibles de l’oxyde de titane pour comprendre la relation entre la façon dont de petits changements dans la structure atomique du matériau influencent la durée de vie de l’état excité et le flux d’énergie. Apprendre comment cela se produit peut aider à redessiner de meilleurs photocatalyseurs à l’avenir.”

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Arizona State University. Original écrit par Richard Harth. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

.

A propos Technoguide

Voir aussi

Les algorithmes montrent la précision dans la mesure de l’inconscience sous anesthésie générale – Technoguide

Les médicaments anesthésiques agissent sur le cerveau, mais la plupart des anesthésiologistes se fondent sur …

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Défiler vers le haut