De unieke eigenschappen van halfgeleidende enkelwandige koolstofnanobuizen (s-SWCNT's) bieden aanzienlijke voordelen ten opzichte van organische moleculen, halfgeleidende polymeren, en halfgeleiders in vaste toestand voor brede toepassingen. Vooral, s-SWCNT zijn potentieel zeer effectieve actieve absorptielagen in dunnefilmzonnecellen omdat de optische absorptiebanden - die afhankelijk zijn van de chirale indices, (N, m) - van s-SWCNT's vertonen een uitstekende overlap met het bruikbare zonnespectrumbereik van de straling van de zon.

Echter, in andere toepassingen van koolstofnanobuizen, er zijn geen rapporten over het gebruik van s-SWCNT's als componenten van fotokatalysatoren voor het splitsen van water in waterstof (fotokatalytische H2), hoewel op fotokatalytische basis watersplitsing naar verwachting een sleuteltechnologie zal zijn voor de omzetting van zonne-energie en duurzame productie van waterstof.

Nutsvoorzieningen, Yutaka Takaguchi en collega's van Okayama University, Yamaguchi-universiteit, en Tokyo University of Science rapporteren over de observatie van fotokatalytische H2-evolutie uit water veroorzaakt door foto-excitatie van s-SWCNT's.

De onderzoekers fabriceerden een structuur bestaande uit een s-SWCNT/C60 coaxiale heterojunctie door middel van een zelforganisatietechniek waarbij fullerodendron werd gebruikt om s-SWCNT als fotokatalysator te laten werken. Deze heterojunctie werd gebruikt om de zeer efficiënte H2-evolutiereactie uit water te induceren, waar de (8, 3) SWCNT/fullerodendron coaxiale fotokatalysator toont H2-evoluerende activiteit (QY =0,015) bij 680 nm verlichting, dat is E22-absorptie van (8, 3) SWCNT.

Vanwege de sterke absorptiecoëfficiënten en het gemak van het wijzigen van s-SWCNT's, de CNT-fotokatalysator zou een krachtige kandidaat kunnen zijn als materiaal voor zonne-energieconversie en H2-productie zonder CO2-uitstoot.