非貴金屬光催化制氫材料研制成功

　　中國科學技術大學化學與材料科學學院杜平武課題組設計制備出具有高轉化率的非貴金屬光催化制氫材料，這種材料表現出優越的人工光合成制氫性能和穩定性。近日，該課題相關成果以封面標題形式發表于英國皇家化學會旗下《能源與環境科學》雜志。

實驗數據和光譜表征證明，該復合結構能提高可見光催化制氫性能。在添加硫化鈉/亞硫酸鈉的情況下，該催化劑材料實現了高效的光催化制氫：可見光大于420納米條件下，每毫克樣品每小時產氫速率達到1200微摩爾。由于原料價格低廉、性能優異、制備簡單，該材料可用于可見光催化制氫。

氫氣被認為是未來人類重要的清潔能源來源，因此開發無污染、低成本的制氫技術受到各國高度關注。通過模擬光合作用，設計高效光催化體系吸收光分解水制氫將太陽能轉化為氫能，是一種理想的制氫途徑。但這一方法由于大量使用貴金屬催化劑，因此成本昂貴。同時，吸光材料與助催化劑之間的空間分布不均勻，可能會減少光誘導激發態電子的生成，降低界面激發態電子的壽命，極大地影響光催化制氫效率。

杜平武課題組利用溶劑熱法，巧妙地將新型磷化鎳助催化劑負載在硫化鎘半導體納米線上，得到了分布均勻、接觸緊密的磷化鎳/硫化鎘復合結構，從而獲得高效、穩定、廉價的人工光合成催化劑。

來源：中國化工報

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