低成本光电化学制氢取得新进展

江苏凤谷节能科技有限公司  美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员使用一种新方法来进行光化学制氢，该工艺使用太阳能将水分解为氢和氧。不过，这种工艺需要特殊的半导体、光电化学材料以及催化剂。老的工艺使用铂、钌以及铱等贵重金属作为催化剂，并将其附着在半导体上。然而，对于致力于大规模的商业化应用，使用这些贵重金属作为催化剂，成本将会变得很高。

虽然采用便宜的分子催化剂来替换老的贵金属催化剂已被提出，但是相比贵金属催化剂，分子催化剂稳定性较差，而且寿命较短。

以往研究人员都是在液态溶液中对分子催化剂进行研究的，而不同的是，NREL研究人员决定在液态溶液以外对分子催化剂进行检测，观察是否能够直接将催化剂贴附在半导体表面。他们在半导体表面镀了一层TiO2，然后将分子催化剂与TiO2进行键合。结果显示，分子催化剂相比贵金属催化剂具有一样的高活性。

发表论文的作者Turner指出：“虽然分子催化剂还不能像金属催化剂那么稳定，但是每当太阳落山的时候，光电化学系统就会关闭。这就留下时间来更新分子催化剂。”

Turner还说道：“真希望你不用每天都去更换分子催化剂，但是必须指出的是对光电化学水分离系统的扩展性问题，低稳定性、高活性的分子催化剂可以作为一个长期、有效的候选解决方案。”

相关研究成果已经发表在 Nature Materials 上。

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