光催化高效水電解制氫技術出現

科技日報訊 （記者劉霞）氫廣泛應用於多個工業領域，也是目前廣受追捧的清潔燃料。新加坡科學家在26日出版的《自然》雜誌上刊文稱，他們偶然發現，光可在一種廣泛用於水電解制氫的催化材料內觸發一種新機制，使水電解制氫變得更節能更高效，最新研究有望開闢更有效的新型工業制氫方法。

新加坡國立大學設計與工程學院材料科學與工程系副教授薛軍民説：“我們發現，光會觸發電催化反應的氧化還原中心在金屬和氧之間切換，從而大大提高水電解制氫的效率。”

薛軍民團隊偶然發現了這一機制。研究人員發現，在黑暗中進行的水電解實驗中，一種氫氧化鎳基材料的性能急劇下降。薛軍民説：“以前沒有人注意到這種材料的性能下降，因為從來沒有人在黑暗中做過實驗。而且文獻表明，這種材料不應對光敏感，是否有光也不應對其性能產生任何影響，但現實卻並非如此。”

為深入研究這種現象背後的機制，薛軍民團隊重複了這一實驗，並獲得了同樣的結果。基於這一發現，他們目前正在設計一種新方法來改進氫氣生產的工業流程，如讓包含水的電池透明以便將光引入水電解過程，“這將使水電解過程所需能量更少，而且，使用自然光應該更容易，可在更短時間內產生更多氫氣，消耗更少能量。”