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中国高效低成本光催化制氢研究取得重要进展

发布时间:2021-09-26

  无污染、低成本的制氢技术,是人类应对化石能源污染及短缺的重要研究课题。近期,中国科学技术大学杜平武教授课题组制备一种具有高转化率的非贵金属光催化制氢材料,表现出优越的人工制氢性能。英国皇家化学学会旗下著名国际学术期刊《能源与环境科学》,在日前出版的九月刊以封面标题的形式介绍了该成果。

  传统的化石能源如石油、煤炭等,带来了地球温暖化、环境污染和能源短缺等一系列问题,而氢气作为一种高效清洁的二次能源载体,被认为是未来人类重要的清洁能源来源。通过模拟光合作用将太阳能转化为氢能,是一种理想的制氢途径。之前由于大量使用贵金属催化剂,导致成本昂贵,不够理想的吸光材料也极大影响了制氢的效率。

  在多个国家项目的支持下,杜平武教授课题组近期研究发现,将磷化亚铜、磷化钼等磷化物负载在半导体上,可以有效提升光催化产氢的效率。他们在此基础上利用溶剂热法,巧妙地将新型磷化镍助催化剂负载在硫化镉半导体纳米线上,得到了分布均匀、接触紧密的磷化镍/硫化镉复合结构。

  实验数据和光谱表征证明,该复合结构能有效地促进复合材料内的快速电子转移过程,提高可见光催化制氢性能。作为一种高效、稳定、廉价的人工光合成催化剂,该成果受到英国皇家化学学会等国际学界的关注,被认为具有重要的研究价值和应用前景。(记者徐海涛)

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