光电催化水分解制氢研究获进展

　　中化新网讯 近日，南开大学罗景山教授课题组与英国剑桥大学、瑞士洛桑联邦理工学院组成的研究团队在光电催化水分解制氢领域取得研究进展。相关成果发表于《自然》。

　　据了解，该研究团队基于溶液电化学外延生长技术制备了三种不同取向的单晶氧化亚铜薄膜，结合飞秒瞬态反射光谱量化分析了氧化亚铜各向异性光电特性，基于分析结论开发制备了多晶氧化亚铜光电极，实现了光电催化制氢性能的突破。

　　光电催化水分解技术可以将间歇性的太阳能直接转化为氢能，是一种极具潜力的可再生能源技术。氧化亚铜具有原材料储备丰富、制备方法简便等优点，是高效廉价光电催化制氢电极的“明星”材料。在提高氧化亚铜光电催化性能方面，光生载流子分离和传输效率的提升是关键。但目前学界对于氧化亚铜体相内载流子的复合过程研究较少。

　　基于此，该成果创新性地开发了溶液电化学外延生长制备单晶氧化亚铜薄膜技术，量化分析了不同晶面取向氧化亚铜薄膜的光电特性，揭示了不同晶向光电特性对体相载流子复合的影响行为。在此发现基础上，研究团队进一步刷新了平板氧化亚铜光阴极光电催化性能。这些发现为氧化物在光伏、晶体管、探测器以及太阳燃料等领域的改性提升提供了一种广泛适用的策略。