我國科研團隊在光解水制氫技術(shù)方面取得了突破性進展,將二氧化鈦的制氫效率大幅提升了15倍。這一重要研究成果已在國際知名化學(xué)期刊上發(fā)表。
長期以來,利用二氧化鈦作為光催化材料分解水并釋放氫氣,一直是太陽能直接光解水制氫技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。然而,傳統(tǒng)二氧化鈦光催化材料的轉(zhuǎn)化效率較低,一直未能滿足實際應(yīng)用的需求。
為了解決這一難題,中國科學(xué)院金屬研究所的研究團隊對二氧化鈦材料進行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)材料存在的內(nèi)部原子級缺陷和表面不規(guī)整等問題,嚴重影響了其對太陽光的利用率。為此,研究團隊創(chuàng)新性地引入了稀土元素“鈧”,對傳統(tǒng)二氧化鈦的晶格結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。
經(jīng)過優(yōu)化后的新材料,在太陽光照射下的表現(xiàn)令人矚目。實驗結(jié)果顯示,該材料對紫外光光子的利用率從原來的不足2%大幅提升至30%以上。在紫外光條件下,其水分解制氫效率更是提高了15倍,創(chuàng)造了二氧化鈦材料體系中的新紀錄。
這一突破性進展不僅意味著我國在光解水制氫技術(shù)領(lǐng)域取得了重要突破,更為未來的綠色能源開發(fā)提供了有力支持。據(jù)估算,如果將這種新材料制成1平方米的光催化板,在一天的光照時間內(nèi)即可生成約10升的綠色氫氣,這將為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。