Z-schema fotokatalyse voor de opslag van zonne-energie in chemische verbindingen

De hoeveelheid zonne-energie dat de aarde bereikt is ongeveer 10 000 keer groter dan het huidige wereldwijde energieverbruik. Dit motiveert de ontwikkeling van zonnetechnologie. De fotokatalytische opslag van zonne-energie in chemische verbindingen is een veelbelovende techniek omdat het de variabele beschikbaarheid van zonlicht omzeilt. In het afgelopen decennium ging de aandacht uit naar Z-schema fotokatalysatoren (FKs) die de natuurlijke fotosynthese nabootsen. Deze FKs combineren de voordelen van kleine band gap en sterke zonlichtabsorptie met verbeterde redox-eigenschappen. In dit project zullen metaal halide perovskieten (MHPs) met hun kleine, directe band gap en sterk reductie potentiaal gebruikt worden om CO2 te reduceren. In een volgende stap worden deze MHPs gekoppeld aan Bi-gebaseerde FKs met sterk oxiderende potentialen tot een volledig functionele Z-schema FK. Dit project benut optimaal de expertise in materiaalsynthese en diepgaande fysische en opto-elektronische karakterisatie van de betrokken onderzoekslaboratoria om de FKs rationeel te optimaliseren. Om volledig gebruik te maken van de superieure redox eigenschappen van de Z-schema FKs zullen nieuwe fotoredox reacties getest worden, zoals het koppelen van CO2 reductie met de synthese van nuttige organische verbindingen.