人民網(wǎng)北京4月10日電（記者趙竹青）150年前，科幻大師凡爾納曾預(yù)言：水將成為終極燃料。中國科學(xué)院金屬研究所劉崗團(tuán)隊(duì)的最新研究，將基于二氧化鈦半導(dǎo)體的光催化分解水制氫技術(shù)效果提升15倍，相關(guān)成果4月8日發(fā)表于國際權(quán)威期刊《美國化學(xué)會(huì)會(huì)刊》。
光催化分解水制氫的核心在于利用半導(dǎo)體材料催化，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為氫能。該技術(shù)自1972年被發(fā)現(xiàn)以來，二氧化鈦已成為能源界的“超級(jí)明星”，如何提高其實(shí)際催化效率，成為全球研究熱點(diǎn)。
中國科學(xué)院金屬研究所劉崗團(tuán)隊(duì)獨(dú)辟蹊徑，選擇稀土元素鈧對(duì)二氧化鈦材料進(jìn)行改造。改造后的二氧化鈦光催化材料展現(xiàn)出驚人的性能飛躍：光生電荷分離效率提升200余倍，對(duì)波長為360納米紫外光的量子利用率突破30%。在模擬太陽光下，其產(chǎn)氫效率比已報(bào)道的二氧化鈦高出15倍，創(chuàng)造了該材料體系的新紀(jì)錄。如果用這種材料制作1平方米的光催化板，在陽光照射下每天能分解水產(chǎn)生約10升的氫氣。
記者了解到，二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N工業(yè)用途廣泛的無機(jī)材料，中國產(chǎn)能占全球50%以上，稀土鈧的儲(chǔ)量我國位居世界前列，因此我國對(duì)于二氧化鈦及其后續(xù)光催化材料的發(fā)展及工業(yè)應(yīng)用具有得天獨(dú)厚的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，光催化分解水效率進(jìn)一步突破后將有望實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)升級(jí)。