氢能源▲一种光水解氢气效率可达100%的催化剂被发明( 二 )


当然 , 仅仅发现钛酸锶晶体的优点 , 还远不足以实现这项研究中接近完美的转化效率 。 因为晶体内部 , 往往还存在着一些局部缺陷导致正负电荷会迷路 。 事实上研究人员还做了很多工作 , 来优化这种催化剂的晶体结构 。
这种经过优化之后的催化剂 , 在波长350nm和360nm的两个紫外线波段照射下 , 把接近96%的光能都转化成了水分解后氢气和氧气中蕴含的能量 。 而且实验中难免会有一些误差和损耗 , 这个96%的效率已经说明这种催化剂的转化率很可能接近了理论上的最大值 , 也就是100%了 。 这让通过太阳光分解水来产生氢能源的思路 , 看到了新的希望 。
但是 , 你可能也听出来了 , 这种催化剂距离实际的应用还有一个重要的缺陷 , 那就是它只在紫外光的范围内 , 才有接近完美的催化效率 。 在波长400nm以上的可见光范围内 , 它的转化效率又迅速下降到了大概10% 。 而地球由于臭氧层的保护 , 太阳光紫外线的大部分都被挡在外太空了 。 所以这个催化剂直接投入工业使用还存在一些问题 。
但是我想说的是 , 这一次东京大学的突破 , 第一次为接近完美的光解水反应提供了实验证据 。 未来沿着类似的思路 , 某一天还真有可能会发现 , 在可见光波段也有高效制备氢气的催化剂 。

新能源革命是当前在科技和工业领域最大的慢变量之一 。 从历史上来看 , 人类历史上每一次的能源革命 , 往往也伴随着巨大的改变 。 这也是我本月向你推荐这条科技进展的原因 , 邀请你持续关注 。
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