Zasada działania nowego, trójwymiarowego fotokatalizatora, opracowanego przez grupę z IChF PAN i Uniwersytetu w Fuzhou, jest prosta. Gdy na półprzewodnik pada foton o  odpowiedniej energii, powstaje para elektron-dziura. W normalnych  warunkach praktycznie od razu energia słoneczna byłaby tracona. Jednak w nowym materiale elektrony szybko spływają wzdłuż nanoprętów do podłoża grafenowego, które jest świetnym przewodnikiem. Właściwa reakcja chemiczna zachodzi na powierzchni grafenowej, wcześniej pokrytej substancjami organicznymi, które mają być  przetwarzane.

 „Grafen nadający się do zastosowań w fotochemii jest dziś dostępny bez  większych problemów i wcale nie jest drogi. Natomiast wymyślony przez  nas proces pokrywania grafenu plantacjami nanoprętów tlenku cynku, na  których następnie osadzamy wydzielenia siarczku kadmu, jest szybki,  efektywny, przebiega w temperaturze niewiele wyższej od pokojowej, przy  zwykłym ciśnieniu, nie wymaga też żadnych wyrafinowanych substratów" - podkreślają wynalazcy.

 Dla zastosowań na szerszą skalę ważny jest fakt, że nowy  fotokatalizator zużywa się wolno. Z przeprowadzonych doświadczeń wynika,  że dopiero po szóstym-siódmym użyciu dochodzi do niewielkiego spadku  wydajności reakcji, o ok. 10%.

 Umiejętnie wykorzystany, nowy fotokatalizator 3D może znacząco wpłynąć  na przebieg reakcji chemicznych. Jego użycie np. w przemyśle  farmaceutycznym mogłoby zmniejszyć liczbę etapów produkcji niektórych  związków farmakologicznych z kilkunastu do zaledwie kilku.

Czytaj więcej: 9 MATERIAŁÓW, KTÓRE MOGĄ ZMIENIĆ NASZĄ CYWILIZACJĘ