Zelfaangedreven Fotoelektrochemische vorming van Zonnebrangstoffen uit CO2

De productie van syngas via foto-elektrochemische (PEC) CO2-reductie is een aantrekkelijke technologie voor een circulaire koolstofeconomie. De lage selectiviteit en efficiëntie van huidige oplossingen verhinderen een duurzame omzetting van zonne-energie. In dit project wordt de fotoanode gedreven PEC CO2-reductie gekozen. Dit maakt het mogelijk een grote verscheidenheid aan goede elektrokatalytische kathodes te gebruikten. Deze kathodes kunnen de algemene efficiëntie van de PEC cel en de controle over de gevormde chemische producten verbeteren. Tot op heden leveren de gangbare fotoanodes, zoals ijzeroxides, niet voldoende spanning om de CO2-reductie aan te drijven waardoor een externe spanningsbron nodig is. Dit project beoogt de ontwikkeling van verschillende perovskiet gebaseerde Z-schema fotoanodes met een grote fotospanning. Metaalhalide perovskieten (MHP) met directe en smalle bandgaps en sterke lichtabsorptie zijn veelbelovende materialen voor het capteren van zonne-energie. In dit project, ga ik een Z-schema heterojunctie fotoanode ontwikkelen door de MHP te combineren met een tweede halfgeleider met de juiste bandstructuur. Deze Z-schema fotoanodes in combinatie met state-of-the-art elektrokatalytische kathodes worden geassembleerd in een zelfaangedreven PEC cel voor de omzetting van CO2 naar syngas.