Исследователям при Лундском университете Швеции удалось спроектировать молекулу железа, которая может работать как фотокатализатора для выработки топлива, так и использоваться в фотопанелях, помогая генерировать электричество. Результаты показали, что данная молекула железа может послужить заменителем более дорогостоящих и редких металлов, применяемых в современном производстве. Как известно, иногда в работе фотокатализаторов и фотоэлементов применяются металлосодержащие молекулы, которые также называются комплексами металлов. Задача последних, в данном случае, поглощать солнечные лучи и использовать получаемую. Однако применяемые в данных молекулах металлы зачастую крайне дорогостоящие и редко встречаются в природе. Это, к примеру, рутений, осмий или иридий.
— Наши анализы показали, что, применяя улучшенный состав молекулы, можно вместо редких металлов использовать железо, которое повсеместно встречается в коре Земли и, а потому гораздо дешевое, считает Кеннет Вэрмарк, профессор химии Лундского университета.
Вместе с единомышленниками он длительное время подыскивал альтернативу недешевым видам металлов. Исследователи разработали молекулы собственного вида на основе железа, которые обладают перспективой для использования в солнечной энергетике, что было доказано в исследованиях, проведенных ранее. Молекула железа проявила и еще одно свое важное свойство. Она может улавливать и держать энергию света столько, что она успевает вступать в реакцию с другой молекулой. Поэтому она может светиться, что позволило ученым впервые воочию лицезреть свет от железа в условиях комнатной температуры.
— Мы улучшили вокруг атома железа молекулярную структуру, — рассказали ученые.
Поэтому новую молекулу железа могут применяться в новых типах фотокатализаторов для изготовления водорода путем расщепления воды до водорода, так и метанола из двуокиси углерода. Исследование открывает и другие области для применения этой молекулы железа, например, в производстве светодиодов. За последние 5 лет исследователи из Лунда сумели показать железо полезным для фотохимии, открыв возможность изменить его характеристики.