我国科学家将二氧化钛制氢效率提升15倍

林风吹雪

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4月8日消息，我国科研人员通过元素替代等技术手段，成功将二氧化钛在光解水制氢方面的效率提升至原来的15倍。这一研究成果于北京时间4月8日发表在国际知名化学期刊上。
据中国科学院金属研究所的研究团队介绍，利用二氧化钛作为光催化材料，在阳光照射下分解水并释放氢气，是国际上长期致力于开发的太阳能直接光解水制氢技术。然而，传统方法的转化效率较低，难以满足实际应用需求。
为解决这一问题，研究团队针对二氧化钛光催化材料对太阳光利用率低的特点展开了深入研究。他们将稀土元素“钪”引入传统二氧化钛的晶格结构中，有效解决了传统材料中存在的内部原子级缺陷和表面不规整等问题，从而开发出一种全新的半导体光催化材料。
实验结果显示，当太阳光照射在这种新材料上时，其对紫外光光子的利用率从原来的不足2%大幅提升至30%以上。在紫外光条件下，这种材料的水分解制氢效率提升了15倍，创造了该材料体系中的新纪录。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生成约10升绿色氢气。
下一步，科研团队计划进一步提升该材料在可见光条件下的水分解效率，以期达到工业化应用的标准。

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