NANOSOLAR - Nanosistemi per la fotosintesi artificiale e la produzione di idrogeno mediante scissione fotocatalitica dell'acqua (DCM.AD004.002)

Area tematica

Scienze chimiche e tecnologie dei materiali

Area progettuale

Struttura responsabile del progetto di ricerca

Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività (ISOF)

Responsabile di progetto

ROBERTO ZAMBONI
Telefono: 0516399773
E-mail: roberto.zamboni@isof.cnr.it

Abstract

NANOSOLAR è un progetto quadriennale volto alla preparazione di materiali capaci di operare la scissione fotoindotta dell'acqua, attraverso un approccio bottom up che parte dalla progettazione molecolare per evolvere in architetture nanodimensionali immobilizzate su superfici funzionali (fotoelettrodi). NANOSOLAR sfrutta le competenze uniche dei gruppi partecipanti nei seguenti campi: (1) catalisi di scissione dell'acqua; (2) progettazione di antenne con proprietà di separazione di carica fotoindotta; (3) nanopiattaforme inorganiche, organiche o ibride, compresi semiconduttori e/o nanostrutture di carbonio; (4) caratterizzazione fotofisica dei componenti molecolari e dei sistemi complessi fotocatalitici; (5) chimica di superficie ed elettrochimica avanzata. L'ottimizzazione di ogni componente molecolare, la modellazione dell'interfaccia nanoassemblata e infine delle superfici e degli elettrodi, convergeranno nell'assemblaggio del prototipo della cella fotoelettrochimica NANOSOLAR.

Obiettivi

NANOSOLAR si prefigge di realizzare il processo di scissione fotoelettrochimica dell'acqua tramite la progettazione di nanostrutture capaci di promuovere reazioni chimiche attivate dalla luce all'interfaccia con elettrodi innovativi, per un'efficiente conversione di energia solare ad idrogeno. Il punto chiave non è replicare i sistemi naturali, troppo complessi e strutturalmente deboli, ma piuttosto mimarne i principi all'interno di nanostrutture artificiali semplici, più robuste ed efficienti. Al cuore di questo progetto ci sono la sintesi, la nanoorganizzazione gerarchica e lo studio della chimica di superficie di moduli molecolari progettati per compiere le funzioni chiave della fotosintesi: antenne in grado di immagazzinare la luce, centri di separazione di carica, catalizzatori redox, ossidi metallici nanostrutturati di tipo n e p e nanostrutture di carbonio, questi ultimi due sistemi con la funzione di connettere elettronicamente la parte ossidativa alla riduttiva della PEC, svolgendo il ruolo che nei sistemi naturali è giocato dai componenti di membrana che uniscono PSII a PSI.

Data inizio attività

22/02/2012

Parole chiave

Fotoelettrochimica, Fotosintesi artificiale, Scissione dell'acqua

Ultimo aggiornamento: 06/07/2025