Utveckling av nya hybridmaterial för fotokatalystillämpningar

Tidsperiod:

1 januari 2017 – 31 december 2020

Projektledare:

Karin Larsson

Finansiär:

Vetenskapsrådet

Bidragstyp:

Projektbidrag

Budget:

3 475 000 SEK

Användandet av solljuset som energi-källa, med syfte att driva vissa essentiella kemiska reaktioner, har under en lång tid betraktats som viktigt för ett flertal tillämpningar. Fotokatalytiska reaktioner, baserade på solens förnybara energi, har för närvarande fått mycket stor uppmärksamhet inom både grundläggande och mer tillämpad forskning. De huvudsakliga system som blivit uppmärksammade omfattar hybrid-system, där en katalysator är adsorberad till ett halvledande material.Det huvudsakliga målet med detta project är att erhålla en grundläggande kunskap om de fotokatalytiska processer som äger rum på ytor av halvledar//metallkluster- material. Platina-kluster (med ett visst antal atomer) som är adsorberade till grupp III-nitrid halvledare representerar system där reaktioner baserade på fotokatalytiska processer kommer att studeras och presenteras. En fotokatalyt-baserad hydrerings-reaction (PHR) är därmed vald som ett modell-system på grund av dess stora industriella relevans. Identifiering a nyckel-parametrar såsom kluster-storlek, elektronisk struktur av grupp III-nitrid halvledaren, samt laddningsbärar-dynamiken, vilka kontrollerar reaktions-mekanismerna, kommer därmed att medföra en mer grundläggande förståelse av katalytiska egenskaper hos halvledar//metallkluster-system. Baserade på dessa material, denna kunskap kommer slutligen att medföra en skräddarsydd design av nya katalysatorer inom området hydrerings-reaktioner.Den effektiva optimeringen av dessa material, avseende dess elektroniska egenskaper (exempelvis dopning) samt dess struktur, kommer att baseras på en betydande pool av strukturella, optiska, samt elektroniska karakteriserings-tekniker, så väl som på olika syntes- tekniker samt teoretiska DFT-beräkningar.