日前,中科院理化所借鑒自然界光合作用的機(jī)制和過程,通過人工光合成途徑,將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,特別是氫能,為開發(fā)和利用太陽能并逐步解決能源短缺和環(huán)境污染問題開辟了新道路。
科研人員首次利用量子點(diǎn)和廉價(jià)金屬鹽,通過可見光催化協(xié)助的方法,原位構(gòu)筑了具有空腔結(jié)構(gòu)的光催化劑。穩(wěn)態(tài)和時間分辨的譜學(xué)技術(shù)證實(shí)了光催化過程中量子點(diǎn)表面巰基丙酸分子的氧化解離,使量子點(diǎn)選擇性地在氫氣氣泡和水的水-氣界面聚集,在光催化反應(yīng)協(xié)助下組裝形成納米空心球。該催化劑構(gòu)筑策略為人工光合成制氫領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的思路和途徑。
隨后,科研人員利用可見光照射量子點(diǎn)和廉價(jià)金屬鹽,原位制備出一種人工光合成催化劑,并成功構(gòu)筑了一種三元組裝體系,實(shí)現(xiàn)了堿性條件下量子點(diǎn)-鎳人工光合成體系的高效產(chǎn)氫。