據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家研制出了一種新的氮化鎵—銻合金，其能更方便地利用太陽(yáng)光將水分解為氫氣和氧氣，這種新的水解制氫方法不僅成本低廉且不會(huì)排放出二氧化碳。

科學(xué)家們?cè)诿绹?guó)能源部的資助下，借用最先進(jìn)的理論計(jì)算證明，在氮化鎵（GaN）化合物中，2%的氮化鎵由銻（Sb）替代，這樣結(jié)合而成的新合金將擁有適宜的電學(xué)特性。當(dāng)其浸入水中并暴露于陽(yáng)光下時(shí)，會(huì)通過光電化學(xué)反應(yīng)，借用太陽(yáng)能將水分子中的氫原子和氧原子之間的化學(xué)鍵分開，將水分解為氫氣和氧氣。

氮化鎵是一種半導(dǎo)體，自上世紀(jì)90年代以來，其已被廣泛應(yīng)用于制造發(fā)光二極管。銻最近幾年也越來越多地被用于微電子設(shè)備內(nèi)。而這種氮化鎵—銻合金是首個(gè)簡(jiǎn)單且容易制造的可通過光電反應(yīng)水解制氫的材料。而且，在光電化學(xué)反應(yīng)中，這種合金是催化劑，這意味著它并不會(huì)被消耗，因此可被不斷地回收利用，科學(xué)家們已經(jīng)制造出了這種合金并正在測(cè)試其將水解制氫的效率。領(lǐng)導(dǎo)該研究的肯塔基大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)中心的馬杜·麥農(nóng)表示：“以前，科學(xué)家們利用光電反應(yīng)水解制氫使用的都是復(fù)雜材料。但我們決定另辟蹊徑，嘗試?yán)靡字圃斓牟牧蟻硗瓿蛇@個(gè)任務(wù)，并希望將這些材料內(nèi)的電子排列進(jìn)行微調(diào)，以獲得令人滿意的結(jié)果。”

氫氣燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，而且副產(chǎn)品只有水，沒有污染，因此氫氣一直被看成是人類向清潔能源過渡的關(guān)鍵要素。氫氣能被用于燃料電池內(nèi)產(chǎn)生電力，也可被用于內(nèi)燃機(jī)中驅(qū)動(dòng)汽車。另外，氫氣在科學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。但要想獲得純凈的氫氣，科學(xué)家們必須通過化學(xué)反應(yīng)利用其他含氫化合物進(jìn)行制備，現(xiàn)在使用的大部分氫氣都由煤和天然氣等非可再生能源產(chǎn)生。由煤和天然氣等非可再生燃料制造氫氣會(huì)排放出大量二氧化碳，而最新的氮化鎵—銻合金有望將太陽(yáng)能和水變成經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的氫氣來源。

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