Sviluppo di innovativi catalizzatori compositi a base di nitruro di carbonio e perovskiti ibride per fotogenerazione di idrogeno

The worlds energetic system is currently based on the consumption of fossil fuels, which are a polluting and non-renewable source of energy, that is rapidly being depleted. therefore, it is desirable to the energetic system itself into one based on renewable energies. The most common renewable energies are photovoltaic and eolic energy, unfortunately both of them are characterized by a discontinuous nature, incompatible with the consumers demand. That is why there is a need of accumulating the surplus of energy, that is produced when it is available. The use of molecular hydrogen as energy accumulator and vector would be convenient, because it can be produced from water, which is also its combustion product. For all these reasons, the aim of the current study was the synthesis of a new kind of catalyst, capable of exploit the solar energy to ease the splitting of water to produce molecular hydrogen. The examined catalyst consists of carbon nitride, upon which two different hybrid perovskites were deposited, to act as co-catalyst. From the obtained results it was inferred that both the tested perovskites are capable of working as co-catalysts, although these materials can be further improved using different synthetic procedures.

Attualmente, il sistema energetico mondiale è basato sulluso dei combustibili fossili, inquinanti e disponibili in quantità limitata. Per questi motivi è auspicabile modificare il sistema energetico, passando ad uno basato sulluso di energie rinnovabili. Le energie rinnovabili più diffuse sono il fotovoltaico e leolico, entrambe di natura discontinua, caratteristica incompatibile con le esigenze di consumo. Sicché nasce lesigenza di accumulare lenergia prodotta in eccesso, quando disponibile. Lutilizzo dellidrogeno molecolare come accumulatore e vettore di energia è conveniente, perché può essere prodotto a partire dallacqua, che è anche il suo prodotto di combustione. Per questi motivi, questo internato di tesi si è posto l'obiettivo di sintetizzare un nuovo tipo di catalizzatore, in grado di sfruttare l'energia solare per facilitare la produzione di idrogeno tramite scissione dell'acqua. Il catalizzatore studiato è basato sul nitruro di carbonio, sul quale sono state depositate due diverse perovskiti ibride, che fungevano da co-catalizzatore. In base ai risultati ottenuti si è potuto concludere che entrambe le perovskiti testate funzionano come co-catalizzatori, ma i materiali sintetizzati possono essere ulteriormente migliorati, con l'uso di diversi metodi di sintesi.