ساخت كاتاليست‌ها از جمله كاتاليست‌هاي تجزيه‌كننده‌ي آب، با استفاده از مواد مختلفي انجام مي‌گيرد كه برخي از آنها با وجود عملكرد كاتاليستيِ قابل قبولي كه از خود نشان مي‌دهند، گران‌قيمت، كمياب، ناسازگار با محيط زيست، و يا حين فعاليت كاتاليستي، از لحاظ فيزيكي و شيميايي، ناپايدار هستند. همچنين از روش‌هاي مختلفي جهت ساخت كاتاليست‌ها استفاده مي‌شود كه برخي از اين روش‌ها نياز به فشار و دماي بالا دارند، در صورت لزوم به راحتي نانوذره به دست نمي‌دهند، روشي سبز محسوب نمي‌شوند و به طور كلي، با چالش‌هاي مختلفي از جمله حساسيت بالا، تجهيزات خاص و عدم صرفه‌ي اقتصادي مواجه هستند. در اختراع ادعايي حاضر، از روش هم‌رسوبي استفاده شده است كه هيچ يك از چالش‌هاي ذكرشده را ندارد ضمن اينكه به آساني در اندازه‌ي نانومتري، محصول به دست مي‌دهد. همچنين، جهت ساخت نانوكاتاليست، از ساختار و عملكردِ كاتاليست طبيعي (CaMn4O5.4H2O) موجود در فتوسيستم II كه مسئوليت اكسايش آب را بر عهده دارد، الهام گرفته شده است؛ بدين صورت كه از عنصر كلسيم به عنوان عنصر آلايش‌گر در تركيب اكسيد منگنز هاسمنايت (Mn3O4) استفاده شده است. عنصر كلسيم ضمن فراواني، ارزاني قيمت و سازگاري با محيط زيست، منجر به بهبود عملكرد فتوكاتاليستيِ مواد مختلف از جمله اكسيدهاي منگنزي شده است. در اختراع ادعايي حاضر، خواص فتوالكتروشيميايي نانوذرات توليدشده، تحت واكنش اكسيداسيون آب مورد بررسي قرار گرفت و مشخص شد كه نانوذرات آلايش‌شده با عنصر كلسيم، خواص كاتاليستي را بهبود بخشيده‌اند.

سيستم‌هاي شكافت آب نيازمند به مواد نيمه‌رسانايي هستند كه قادر به انتقال سريع بار در فصل مشترك محلول (الكتروليت) و نيمه‌رسانا باشند. پايداري طولاني مدت از خود نشان دهند و بخش وسيعي از طيف خورشيدي را جمع‌آوري كنند. ميزان گاف انرژي پهنِ برخي از فتوكاتاليست‌ها، كاربرد آن‌ها را به ناحيه‌ي امواج فرابنفش (تقريباً 5 درصد از طيف خورشيدي) محدود مي‌كند. لذا رويكردهاي متفاوتي جهت حل اين مسئله و افزايش فعاليت فتوكاتاليستي، در حال انجام است تا فتوكاتاليست، در ناحيه‌ي نورمرئي نيز پاسخگو باشد. يكي از اين روش‌ها، سيستم فتوكاتاليست/پورفيرين است. پورفيرين‌ها داراي ضريب جذب بالايي از طيف خورشيدي هستند. لذا ايجاد سيستم كامپوزيتيِ فتوكاتاليست/پورفيرين، ميزان جذب فتوكاتاليست را تا ناحيه‌ي مرئي وسعت مي‌دهد. علاوه بر آن، وجود پورفيرين مي‌تواند به طور موثر منجر به افزايش انتقالِ بار در فصل مشترك كاتاليست و الكتروليت، و كاهش نرخ بازتركيبيِ الكترون - حفره، و در نتيجه، افزايش بازدهي عملكرد فتوكاتاليست شود. در اختراع ادعايي حاضر، كامپوزيت تشكيل‌شده از اكسيد منگنز (Mn3O4) و تترا كربوكسي‌فنيل پورفيرين (TCPP) با يك روش ساده در دماي اتاق و فشار يك اتمسفر، و با استفاده از مواد سبز و ارزان‌قيمت، در مقياس نانومتري حاصل شد. نانوكامپوزيت حاصل در قالب يك فتوكاتاليست پايدار، با منبع نور تابشي كه شامل نورمرئي نيز بود، در قياس با فتوكاتاليست اكسيد منگنز، بازدهي واكنش تجزيه‌ي آب را بهبود بخشيد.