海外评：中国光催化制氢商业化迎来"绿灯"

铂道综合韩国Choice经济报道，韩国业内关注到，中国科学院金属研究所近日用一种叫聚三嗪亚胺(PTI)的高分子半导体材料做光催化剂, 水分解制氢的效率提高了一大截。

成果已发在最新一期《自然通讯》上。

PTI主要是碳和氮,便宜、环保,结构也适合光催化, 本来挺被看好能搞大规模太阳能制氢。但它有个毛病——光解效率低得要命。

毛病出在光照产生的电子(-)和空穴(+)太容易结合成"激子", 这玩意一形成, 转眼又复合没了。没有足够的自由电荷, 氢气氧气就出不来。

金属所的刘研究员表示:" 小房间里又洗衣服又烘衣服, 能不互相妨碍吗?"

他说PTI内部就是缺个把电荷分开的力。

研究组琢磨出个招——搞"晶格工程", 人为调材料的晶格结构。

他们改了PTI的生长条件。原来用氯化锂加氯化钾的混合熔盐, 现在换成氯化锂加氯化钙。

新法子长出来的PTI掺了钙, 六角形纳米片(PTI-LiCa)。

效果立竿见影。掺钙后,电子和空穴之间的结合能从48.2毫电子伏特降到15.4。

刘研究员说:"这比室温的热扰动能25.7还低, 常温下激子就能自己散开, 变成能到处跑的电荷。"

团队用超快光谱技术实打实地看到了这个解离过程。

散开后的电子和空穴各走各的,像单行道似的朝不同方向走。析氢反应和析氧反应在空间上分开了,反应不互相干扰,副反应也少,效率噌噌往上涨。

研究团队表示:"新技术下,纯水光解制氢的初始活性是原来的3.4倍。这研究算是把PTI材料的结构限制给破了,光催化制氢商业化又近了一步。"

（信息来源：Choice经济）