本報訊（記者 桂運安）如何借助催化劑，有效利用太陽能來分解水制備氫氣？中科大1月22日發(fā)布消息稱，該校熊宇杰教授課題組日前撩開了硅材料助力“光解水制氫”的面紗。這項成果發(fā)表在最新一期國際著名化學期刊《德國應用化學》上，為尋找和開發(fā)自然界豐富、高效的光催化劑打下堅實基礎。

氫氣是一種非常清潔且可儲存運輸?shù)目稍偕茉矗锰柲芊纸馑苽錃錃?，已成為全世界備受關注的清潔新能源技術。在過去的研究中，半導體催化劑在 “光解水制氫”過程中扮演著非常重要的角色，包括俘獲光能、減少能耗、加快反應速度等。硅材料作為地球上豐度最高且應用最廣泛的半導體材料，早已有報道預言可用于“光解水制氫”技術。

在研究中，熊宇杰課題組巧妙地通過微納制造技術和濕化學方法，高度選擇性地調(diào)控硅納米線陣列的表面懸鍵類型和數(shù)量?；谥锌拼罄砘茖W實驗中心王成名高級工程師的系統(tǒng)紅外光譜監(jiān)測，研究團隊得以將光催化產(chǎn)氫效率與硅材料表面懸鍵聯(lián)系起來，從而凸顯了硅材料表面懸鍵在光催化應用中的關鍵作用。在理解作用機制之后，研究人員還開發(fā)出一類基于常規(guī)半導體工業(yè)技術的表面化學處理方法，為調(diào)控位于硅納米線表面的懸鍵狀態(tài)提供了簡捷途徑。該研究提出新的“光解水制氫”表面工程思路，可有效推動光催化劑的理性設計。