香港新聞網4月9日電 據中國科學院金屬研究所消息，中國科研人員利用稀土元素鈧對光催化分解水的催化材料進行改造，成功製備出新型光解水催化材料——金紅石相二氧化鈦，在模擬太陽光下，其產氫效率比已報道的二氧化鈦高出15倍，創造了該材料體系的新紀錄。如果將該材料製作成100平方米的光催化板，一天光照時間產生的氫氣，可以驅動一輛氫能汽車行駛68公里。相關研究成果8日發表在《美國化學學會雜誌》上。
圖自央視新聞
據央視新聞、科技日報報道，中國科學院金屬研究所科研人員介紹，通過用二氧化鈦作為光催化材料，在陽光照射下使水分解，釋放出氫氣，這是國際上一直競相發展的太陽能直接光解水制氫的方法。但是這種方法轉化效率很低。而科研團隊這項研究就是針對二氧化鈦光催化材料利用太陽光水平低的情況展開的。
科研人員將稀土中的“鈧”元素引入到傳統二氧化鈦的晶格中，解決了傳統二氧化鈦材料存在的內部原子級缺陷和表面不規整等問題，形成了一種全新的半導體光催化材料。當太陽光照射到這種材料上面，就能把它吸收的紫外光光子從原先利用率不足2%，提升到30%以上，紫外光下分解水制氫的效率可提升15倍，創造了該材料體系的新紀錄。如果將其製作成1平方米的光催化板，一天光照時間產生的綠色氫氣約為10升。
圖自央視新聞
論文通訊作者、中國科學院金屬研究所研究員劉崗表示，用二氧化鈦實現高效光解水制氫一直被寄予厚望，但長期未有實質性的突破，這項研究成果必將加速氧化鈦光解水研究的進程。更重要的是，新研製的稀土摻雜二氧化鈦，能充分發揮中國的鈦和鈧的資源優勢，給高值資源再賦能。
下一階段，科研團隊將致力於進一步提升可見光下的分解水效率，努力達到工業化應用水平。（完）
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