水中取氫催化劑研究獲重要進展

　　將水分解轉(zhuǎn)化再生成氫能，是解決未來能源與環(huán)境危機的理想途徑之一。記者4日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該?？蒲腥藛T利用同步輻射在光催化全解水研究中取得重要進展。

　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)國家同步輻射實驗室韋世強教授和姚濤特任教授課題組在利用同步輻射X射線一種技術(shù)精確設(shè)計出一種催化劑，在實現(xiàn)太陽光驅(qū)動自發(fā)水分解中取得重要進展，相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》期刊上，并被選為當(dāng)期熱點文章。

　　通過太陽光驅(qū)動水分解的“人工光合作用”是實現(xiàn)太陽能轉(zhuǎn)化生產(chǎn)清潔可再生氫能的理想方法，同時也是解決未來能源與環(huán)境危機的理想途徑之一。然而，目前大多數(shù)光催化劑在不使用犧牲劑的條件下很難實現(xiàn)太陽光驅(qū)動水分解，其效率也遠遠達不到實際應(yīng)用的需求。

　　光解水過程包含著復(fù)雜的多電子、多步驟反應(yīng)，對催化劑材料的要求非常高，不僅要有合適的能級結(jié)構(gòu)來吸收足夠的可見光，更關(guān)鍵的是要有效地分離和傳輸光生電子和空穴，同時還具備高效穩(wěn)定的產(chǎn)氫和產(chǎn)氧活性位點。因此，尋求新型高效、穩(wěn)定和廉價的光催化劑依然面臨著極大挑戰(zhàn)。

　　科研人員利用同步輻射X射線吸收譜學(xué)等，獲得了一種鈷基復(fù)合型光催化劑，不僅極大地提高了材料的可見光吸收，而且成功將光生載流子壽命顯著提高約20倍。他們所設(shè)計的該光催化劑實現(xiàn)了在模擬太陽光照、不加犧牲劑和貴金屬的條件下全解水產(chǎn)氫的高產(chǎn)出率。

　　據(jù)介紹，該研究將為進一步提升現(xiàn)有光催化劑的水分解性能提供新的設(shè)計思路和方法。

　　版權(quán)及免責(zé)聲明：凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀