非貴金屬光催化制氫材料研制成功

　　中國科學技術(shù)大學化學與材料科學學院杜平武課題組設(shè)計制備出具有高轉(zhuǎn)化率的非貴金屬光催化制氫材料，這種材料表現(xiàn)出優(yōu)越的人工光合成制氫性能和穩(wěn)定性。近日，該課題相關(guān)成果以封面標題形式發(fā)表于英國皇家化學會旗下《能源與環(huán)境科學》雜志。

實驗數(shù)據(jù)和光譜表征證明，該復合結(jié)構(gòu)能提高可見光催化制氫性能。在添加硫化鈉/亞硫酸鈉的情況下，該催化劑材料實現(xiàn)了高效的光催化制氫：可見光大于420納米條件下，每毫克樣品每小時產(chǎn)氫速率達到1200微摩爾。由于原料價格低廉、性能優(yōu)異、制備簡單，該材料可用于可見光催化制氫。

氫氣被認為是未來人類重要的清潔能源來源，因此開發(fā)無污染、低成本的制氫技術(shù)受到各國高度關(guān)注。通過模擬光合作用，設(shè)計高效光催化體系吸收光分解水制氫將太陽能轉(zhuǎn)化為氫能，是一種理想的制氫途徑。但這一方法由于大量使用貴金屬催化劑，因此成本昂貴。同時，吸光材料與助催化劑之間的空間分布不均勻，可能會減少光誘導激發(fā)態(tài)電子的生成，降低界面激發(fā)態(tài)電子的壽命，極大地影響光催化制氫效率。

杜平武課題組利用溶劑熱法，巧妙地將新型磷化鎳助催化劑負載在硫化鎘半導體納米線上，得到了分布均勻、接觸緊密的磷化鎳/硫化鎘復合結(jié)構(gòu)，從而獲得高效、穩(wěn)定、廉價的人工光合成催化劑。

來源：中國化工報

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