云南大学柳清菊教授团队与英国伦敦大学学院唐军旺教授团队、华东师范大学黄荣教授团队合作,以单原子铜锚定二氧化钛,成功制备新型光催化剂,其分解水制氢量子效率高达56%。这意味着“水变氢”有了一条可实用化的新路径。

把一些白色粉末扔进水里,不用电,也不用加热或消耗其他能源,就凭太阳光或LED光源照射,水就能源源不断分解成氢气和氧气。

更令人惊奇的是,即使经过几百个小时的实验,这种白色粉末的量并没有减少,只要有水和光照,氢气就能持续不断产生。

云南大学材料与能源学院实验室柳清菊已经成功开展了这个令人兴奋的实验,其相关论文已刊发在《自然-通讯》杂志上。

柳清菊团队通过大量研究发现,选用金属铜(Cu)改性二氧化钛(TiO2),采用特别的方法使铜以单原子形式牢固锚定于具有大比表面的TiO2纳米颗粒表面,单个原子作为化学反应的活性位点,使光催化活性达到最大化,产氢量子效率一下子就大幅提高到56%,在国际上首先实现了量子效率的突破。

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提高催化效率才能助推光解水制氢走向实用化

氢能是一种清洁无污染的可再生能源,燃烧值很高,可达每千克兆焦耳,其具有来源丰富、燃烧产物无二次污染等优点,有望代替石油和天然气,因而受到世界范围的广泛



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