Uusi nanokiteinen titaanidioksidikalvo on keinotekoiseen fotosynteesiin sopiva kestävä puolijohdemateriaali, joka pärjää erityisen hyvin emäksisissä olosuhteissa.
Uutuusmateriaalin tulevaisuuden hiilineutraalia energiantuotantomuotoa varten kehitti väitöstutkimuksessaan Tampereen yliopiston tutkija Lauri Palmolahti.
Keinotekoisessa fotosynteesissä tuotetaan metallioksidiohutkalvoilla vetyä tai hiilivetyjä hyödyntämällä auringon valoenergiaa.
Prosessissa käytettävät materiaalit altistuvat yleensä erittäin emäksisille tai happamille oloille.
Palmolahti keskittyi erityisesti titaanidioksidiohutkalvojen kiderakenteen muokkaamiseen ja kemiallisen kestävyyden tutkimiseen.
Hän selvitti, kuinka kalvojen kemiallinen koostumus ja rakenteelliset ominaisuudet vaikuttavat niiden kiteytymiskäyttäytymiseen tyhjiölämmityksen aikana.
Työkalu piti lainata ulkomailta
Palmolahti hyödynsi tutkimuksessaan Ruotsissa sijaitsevaa MAX IV -synkrotronia, jonka tuottama korkealaatuinen röntgensäteily mahdollistaa materiaalin rakenteen ja ominaisuuksien mittaamisen atomitasolla.
”Nämä mittaukset ovat oleeellinen osa materiaalien tutkimusta. Koska Suomessa ei ole synkrotronia, sitä vaativat mittaukset täytyy suorittaa ulkomailla”, Palmolahti kertoo.
Keinotekoisella fotosynteesillä tuotettavien polttoaineiden kaupallinen tuotanto tulevaisuudessa edellyttää vielä paitsi materiaalien kestävyyden myös hyötysuhteen kehittämistä edelleen.
Polttoaineiden lisäksi menetelmällä voidaan valmistaa myös muita kemikaaleja korvaamaan teollisuuden öljypohjaisia raaka-aineita.
Diplomi-insinööri Lauri Palmolahden väitöskirja Modification of Metal Oxide Thin Films for Artificial Photosynthesis tarkastetaan Tampereen yliopistossa perjantaina 10.10.2025.
Tilaa Kemiamedian uutiskirje!
Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista. Osallistut samalla arvontaan!
