光解水制氢,迎来新进展!
 中国能源报·2025-10-10 07:59
利用太阳能高效分解水制氢迎来新进展。 从中国科学院金属研究所获悉,该所科研人员通过给一种名为聚三嗪酰亚胺(PTI)的聚合物半导体材料"补钙",成功优化了其生长过 程,使其内部的光生电荷更容易分开,并且各行其道,大幅提升了光解水制氢效率。相关研究成果发表于《自然—通讯》杂志。 ▲ 中国科学院金属所供图 PTI是一种以碳、氮为主要成分的聚合物半导体材料,具有成本低、环境友好、结构适合光催化等优点,在实现低成本、规模化太阳能 制氢方面具有广阔前景。然而,它的实际效率一直不高,主要是因为其在光照下产生的正负电荷,也就是电子和空穴,很容易被"绑 定"在一起形成"激子",并最终重新"拥抱"在一起而消失,无法有效参与制氢和制氧反应。 "这就像在一个小房间里同时洗衣和晾衣,两件事互相干扰,效果自然不佳。问题的根源在于PTI材料本身的结构缺乏内在驱动力,难 以将这对被'绑定'的电荷分开。"论文通讯作者、中国科学院金属研究所研究员刘岗解释。 在这项研究中,科研人员提出了一种叫作"晶格工程"的策略,调整了PTI的生长"配方",将原有的氯化锂/氯化钾混合熔盐,更换为氯化 锂/氯化钙混合熔盐,使PTI在生长过程中引入钙元素,最终制备出 ...