Ilmuwan Jepang Lacak Gerakan Elektron, Merevolusi Teknologi Energi Bersih

Pada tanggal 22 Februari 2025, tim peneliti kolaboratif yang dipimpin oleh Dr. Yohei Cho di JAIST dan Prof. Fumiaki Amano di Universitas Metropolitan Tokyo mengungkap metode baru untuk melacak gerakan elektron secara real-time, yang berpotensi mengubah teknologi energi bersih. Diterbitkan dalam Journal of the American Chemical Society, studi ini merinci bagaimana spektroskopi fotokurrent termodulasi intensitas (IMPS) yang dikombinasikan dengan analisis distribusi waktu relaksasi (DRT) memungkinkan identifikasi perilaku transportasi muatan yang sebelumnya tidak dapat dipisahkan. Pendekatan inovatif ini mengungkapkan tiga mekanisme rekombinasi berbeda yang menyebabkan hilangnya energi dalam pemisahan air fotoelektrokimia (PEC): rekombinasi yang diinduksi oleh penetrasi berlebihan (OPR), rekombinasi yang diinduksi oleh kelebihan lubang (EHR), dan rekombinasi lubang-elektron balik (BER). Studi ini juga mengidentifikasi reaksi lambat yang sebelumnya tidak diketahui, yang disebut "puncak satelit", yang sangat penting untuk menentukan langkah pembatas laju dalam pemisahan air. "Penemuan puncak satelit sangat penting karena membantu kami menentukan langkah pembatas laju dalam pemisahan air," kata Dr. Cho. Temuan ini memiliki implikasi di luar produksi hidrogen, meluas ke pengurangan karbon dioksida, pengolahan air limbah, dan pengembangan permukaan yang membersihkan diri sendiri. Para peneliti percaya bahwa pekerjaan ini dapat menyebabkan kemajuan signifikan dalam teknologi semikonduktor dan solusi energi bersih dalam dekade berikutnya.