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日本設計出陽光分解水的新型催化劑
來源:新華網   發布者:ailsa   日期:2018-01-19   今日/總瀏覽:2/2978

日本科學家用納米材料設計出一種新型催化劑,可有效催化人工模擬天然光合作用的關鍵步驟——利用陽光分解水,有望提高氫氣生產效率、降低成本。

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低成本生產氫氣是實現“氫經濟”的基礎。理想方案之一是模擬植物光合作用的光反應階段,借助陽光分解水。目前,人工分解水的技術往往要消耗額外能量和其他原料,或者需要能量較高的光,不能利用陽光中的可見光,因此需要投入較高成本。

日本大阪大學最近發布新聞公報說,該校研究人員將超薄的黑磷和釩酸鉍材料相結合,設計出了能有效實現陽光分解水的新型催化劑。相關論文發表在新一期德國《應用化學》周刊國際版上。

黑磷是磷的一種單晶體,超薄黑磷有著優良的半導體性能,是二維材料研究領域的熱點,它有很強的吸光性,能吸收可見光光譜范圍內所有波長的光。釩酸鉍是一種黃色的無機化合物,其光催化性能近年來受人矚目。

研究人員說,黑磷對水的還原作用與釩酸鉍對水的氧化作用相結合,可以快速運輸電子,在可見光作用下把水分解成氫氣和氧氣,無需消耗其他原料??梢姽鈪^占太陽輻射總能量的一半左右,將其納入利用范圍可以大幅提高光催化效率。

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