Вчені виявили, що ефективність фотокаталізаторів на основі оксидів перехідних металів (ТМО) в основному визначається електронними станами, зосередженими навколо металу. Це революційне дослідження, яке зосереджується на причинах обмеженої фотокаталітичної активності багатьох ТМО з відкритими електронними оболонками d, пропонує нову перспективу на конверсію сонячної енергії.
Дослідження, яке синтезує нові дані про транзитну абсорбцію, розкриває швидкий механізм релаксації через лігандні поля (LF). Ці стани діють як ефективні «поглиначі», гасивши фотоекспоновані заряджені носії до того, як вони зможуть взяти участь у каталізаторних процесах. Цей механізм, що відбувається в ТМО з відкритими d-оболонками, суттєво знижує доступність носіїв.
Ці результати дослідження мають значні наслідки. Розуміючи роль релаксації LF і формування поляронів, вчені можуть налаштовувати синтез матеріалів. Це може призвести до розробки більш ефективних фотокаталізаторів для сонячної енергії та інших застосувань. Дослідження також відкриває можливості для стратегічного електричного підключення, щоб збільшити функціональний термін активних носіїв у фотокаталітичних пристроях.