在雙碳目標的背景下,氫能源成為萬眾矚目的潛力股,相關產業(yè)鏈條也迎來了行業(yè)新風口。而如何能更加高效、節(jié)約化地制氫,則成為了各國科學家孜孜以求探索的課題。
近日,我國云南大學材料與能源學院、云南省微納米材料與技術重點實驗室柳清菊教授團隊在光催化分解水制氫技術中取得新進展。
據柳清菊教授介紹,目前市面上主流的制氫技術有兩種,分別是化石燃料制氫和電解水制氫。但前者的副產品二氧化碳的排放量極大,每生產1千克氫氣,將產生10千克左右的二氧化碳,與低碳環(huán)保的生產理念并不相符;而后者的能耗成本高昂,也不是實用的解決之策。
因而,用光催化技術,利用太陽能驅動水分解制氫是一種極具發(fā)展前途的新方法。而這項技術中,光催化劑活性、穩(wěn)定性和成本是決定光催化技術能否實際應用的關鍵。其中,二氧化鈦的催化性能極佳。但如何更進一步提升其催化性能,則成為了科學家們探討的話題。
柳清菊教授團隊則設計并合成出Pd單原子/原子團簇作為MIL-125 MOF結構衍生TiO2的助催化劑,發(fā)現采用該結構為助催化劑的Pd0.75/TiO2光催化劑的產氫性能優(yōu)異,其產氫率是TiO2的15倍。該研究對高效光催化劑的設計和研發(fā)提供了新思路。該論文名為“Insights into synergistic effect of Pd single atoms and sub-nanoclusters on TiO2 for enhanced photocatalytic H2 evolution”,目前已經發(fā)表在國際學術期刊《Chemical Engineering Journal》上。
原標題:產氫率是二氧化鈦15倍!我國科學家光催化分解水制氫技術取得新進展