太阳能光分化水制氢功率创世界新高！

但是，光催化进程又是一个跨过多个时间尺度的杂乱反响进程，触及化学、物理、生物等多学科的前沿科学。记者今日从中科院大连化学物理所得悉，该所催化根底国家重点实验室李灿院士、李仁贵研讨员等在太阳能可规模化分化水制氢方面获得新进展，首先提出并验证了一种全新的“氢农场”战略。该战略根据粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分化水制氢，太阳能光催化全分化水制氢功率创世界最高记载。该研讨成果日前宣布在《德国使用化学》上。

受天然光合作用原理启示，研讨团队学习大规模栽培庄稼的做法，首先提出并验证了根据粉末纳米颗粒光催化剂的太阳能规模化分化水制氢的“氢农场”战略，这是一种不同于世界上报导的全新战略。而该战略的完成需求处理两大关键问题，一是怎么完成高效光催化水氧化贮存太阳能进程，二是怎么按捺纳米颗粒光催化剂外表生成的氧化态和复原态储能介质之间的反响(即逆反响)。

中科院大化所李仁贵研讨员介绍，“氢农场”战略是学习天然光合作用中光系统II和光系统I在空间上别离以及光反响和暗反响在空间上别离的原理，将分化水反响中的水氧化反响与质子复原反响在空间上别离，避免了氢气和氧气的逆反响，规避了产品氢气和氧气别离等问题，水氧化反响器敞开，原理上处理了大规模使用的技能瓶颈。

此外，研讨团队根据晶面间光生电荷别离原理，经过准确调控钒酸铋光催化剂氧化和复原反响晶面的露出份额，使光催化水氧化反响功能得到优化，在Fe3+/Fe2+离子对作为储能介质的条件下，可见光下光催化水氧化量子功率到达60%以上，“氢农场”系统的太阳能到氢能转化功率超越1.8%，这也是现在世界上报导的根据粉末纳米颗粒光催化分化水系统太阳能制氢功率的最高值。一起，使用催化剂不同露出晶面之间的电荷别离特性以及野外太阳光照耀条件下的实验，验证了“氢农场”战略的可行性，为根底研讨成果转化为使用演示供给了科学根底。