我國科學(xué)家開發(fā)出新型光催化劑
——從太陽能到氫能的能量轉(zhuǎn)換效率為2%

日前，蘇州大學(xué)教授康振輝與國內(nèi)外學(xué)者合作，開發(fā)出一種新型光催化劑--碳納米點(diǎn)-氮化碳納米復(fù)合物，成為該領(lǐng)域中一個(gè)重要進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)布在《科學(xué)》雜志上。在過去的40年里，研究人員開發(fā)了一系列光分解水的光催化劑，然而這些催化劑的太陽能到氫能的轉(zhuǎn)化效率較低、穩(wěn)定性也較差，阻礙了光分解水制氫的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)程。在國家自然科學(xué)基金的持續(xù)資助下，康振輝團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種由碳和氮兩種元素組成的催化劑。該催化劑具有價(jià)格低廉、資源豐富、無污染的優(yōu)點(diǎn)，并且穩(wěn)定性較高，催化活性200天保持不變。它可以利用太陽能實(shí)現(xiàn)高效的完全分解水，與以往的光催化劑不同，整個(gè)光解水過程分為兩個(gè)階段：第一步，氮化碳分解水生成過氧化氫和氫氣；第二步，碳納米點(diǎn)將過氧化氫分解成水和氧氣。此外，該光催化劑的太陽能到氫氣的能量轉(zhuǎn)換效率為2%，是目前同類催化劑的最高效率。按照美國能源署的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，使用（從太陽能到氫氣的）能量轉(zhuǎn)換效率為2%的催化劑，制氫成本約為6美元/kg，這與美國能源署的目標(biāo)成本（4美元/kg）比較接近。該催化劑的進(jìn)一步優(yōu)化和開發(fā)對(duì)于推動(dòng)太陽能制氫的清潔能源策略具有重要的實(shí)踐意義。

(來源：http://www.cas.cn/kj/201503/t20150304_4316809.shtml)