新材料可从盐和受污染的水中产生氢气

　　托木斯克理工大学的科学家与布拉格化学与技术大学和拉贝河畔的Jan Evangelista Purkyne大学的团队联合开发了一种新的二维材料来生产氢气，这是替代能源的基础。该材料通过暴露在阳光下，从淡水、盐水和受污染的水中高效地生成氢分子。该成果发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上。

　　"氢气是一种替代能源。因此，氢气技术的发展可以成为解决全球能源挑战的方法。然而，还有一些问题需要解决。特别是，科学家们仍在寻找高效、绿色的氢气生产方法。其中一种主要方法是通过暴露在阳光下分解水。我们的地球上有很多水，但适合盐水或污染水的方法只有少数。此外，很少有人使用红外光谱，这占所有阳光的43%，"作者之一、TPU化学与应用生物医学科学研究学院的研究员Olga Guselnikova指出。

　　开发的材料是厚度为1微米的三层结构。下层是金的薄膜，第二层是由10纳米的铂金制成，第三层是铬化合物和有机分子的金属有机框架薄膜。

　　"在实验过程中，我们给材料加水，并密封容器，采集周期性的气体样本，以确定氢气的含量。红外线引起样品表面的质子共振激发。金膜上产生的热电子被转移到铂金层上。这些电子在与有机层的界面上启动了质子的还原。如果电子到达金属-有机框架的催化中心，后者也被用来还原质子并获得氢气。"Guselnikova解释说。

　　实验证明，100平方厘米的材料可以在一小时内产生0.5升的氢气。这是二维材料的最高速率记录之一。

　　"在这种情况下，金属有机框架还起到了过滤器的作用。它可以过滤杂质，并将已经净化的没有杂质的水传递给金属层。这是非常重要的，因为虽然地球上有很多水，但它的主要体积是盐或污染的水。因此，我们应该做好准备来处理这种水。"她指出。

　　在未来，科学家们希望改进这种材料，使其对红外和可见光光谱都有效。

　　"这种材料在可见光光谱中已经表现出一定的吸收能力，但其效率比红外光谱略低。经过改进后，可以说该材料对太阳光93%的光谱量都能发挥作用。"Guselnikova补充道。