光催化高效水電解制氫技術(shù)出現(xiàn)

氫廣泛應(yīng)用于多個工業(yè)領(lǐng)域，也是目前廣受追捧的清潔燃料。新加坡科學家在26日出版的《自然》雜志上刊文稱，他們偶然發(fā)現(xiàn)，光可在一種廣泛用于水電解制氫的催化材料內(nèi)觸發(fā)一種新機制，使水電解制氫變得更節(jié)能更高效，最新研究有望開辟更有效的新型工業(yè)制氫方法。

新加坡國立大學設(shè)計與工程學院材料科學與工程系副教授薛軍民說：“我們發(fā)現(xiàn)，光會觸發(fā)電催化反應(yīng)的氧化還原中心在金屬和氧之間切換，從而大大提高水電解制氫的效率。”

薛軍民團隊偶然發(fā)現(xiàn)了這一機制。研究人員發(fā)現(xiàn)，在黑暗中進行的水電解實驗中，一種氫氧化鎳基材料的性能急劇下降。薛軍民說：“以前沒有人注意到這種材料的性能下降，因為從來沒有人在黑暗中做過實驗。而且文獻表明，這種材料不應(yīng)對光敏感，是否有光也不應(yīng)對其性能產(chǎn)生任何影響，但現(xiàn)實卻并非如此。”

為深入研究這種現(xiàn)象背后的機制，薛軍民團隊重復了這一實驗，并獲得了同樣的結(jié)果。基于這一發(fā)現(xiàn)，他們目前正在設(shè)計一種新方法來改進氫氣生產(chǎn)的工業(yè)流程，如讓包含水的電池透明以便將光引入水電解過程，“這將使水電解過程所需能量更少，而且，使用自然光應(yīng)該更容易，可在更短時間內(nèi)產(chǎn)生更多氫氣，消耗更少能量。”