我国科研团队在光解水制氢技术方面取得了突破性进展,将二氧化钛的制氢效率大幅提升了15倍。这一重要研究成果已在国际知名化学期刊上发表。
长期以来,利用二氧化钛作为光催化材料分解水并释放氢气,一直是太阳能直接光解水制氢技术领域的研究热点。然而,传统二氧化钛光催化材料的转化效率较低,一直未能满足实际应用的需求。
为了解决这一难题,中国科学院金属研究所的研究团队对二氧化钛材料进行了深入研究。他们发现,传统材料存在的内部原子级缺陷和表面不规整等问题,严重影响了其对太阳光的利用率。为此,研究团队创新性地引入了稀土元素“钪”,对传统二氧化钛的晶格结构进行了优化。
经过优化后的新材料,在太阳光照射下的表现令人瞩目。实验结果显示,该材料对紫外光光子的利用率从原来的不足2%大幅提升至30%以上。在紫外光条件下,其水分解制氢效率更是提高了15倍,创造了二氧化钛材料体系中的新纪录。
这一突破性进展不仅意味着我国在光解水制氢技术领域取得了重要突破,更为未来的绿色能源开发提供了有力支持。据估算,如果将这种新材料制成1平方米的光催化板,在一天的光照时间内即可生成约10升的绿色氢气,这将为氢能产业的发展注入新的活力。