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我国科研人员通过元素替代方法,成功使二氧化钛光解水制氢效率大幅提升15倍,该成果在国际权威期刊上发表。新材料在紫外光下分解水制氢效率显著提升,为绿色能源发展带来新希望。

近期,我国科研人员通过创新的元素替代方法,成功使二氧化钛光解水制氢效率大幅提升,相比过去提高了15倍。这一突破性成果于北京时间4月8日在国际权威期刊《美国化学学会期刊》上发表。

中国科学院金属研究所的科研团队介绍,他们利用二氧化钛作为高效光催化材料,在阳光照射下实现水的分解,释放出清洁的氢气。这是全球范围内竞相研究的太阳能直接光解水制氢技术,但传统方法一直面临转化效率低的难题。针对这一问题,科研团队进行了深入研究。

通过引入稀土元素“钪”到传统二氧化钛的晶格中,科研人员解决了材料内部的原子级缺陷和表面不规整问题,创造了一种全新的半导体光催化材料。这种材料在太阳光照射下,特别是紫外光部分,其光子利用率从原先的不足2%大幅提升至30%以上,从而在紫外光下分解水制氢的效率实现了15倍的增长,创造了新的材料体系纪录。据估算,如果将这种材料制成1平方米的光催化板,在一天的光照时间内,可产生约10升的绿色氢气。

科研团队正致力于下一阶段的研究,目标是进一步提升可见光下的分解水效率,以期达到工业化应用的水平。

(文章来源:央视新闻)