據中國科學院大連化學物理研究所消息,最近幾天,中國科學院院士,催化基金會國家重點實驗室,太陽能研究部研究員李燦在光電催化制氫方面取得新進展受自然光合作用Z機制的啟發,該團隊實現了一個高效的完全分解水的光電催化過程該工藝分解水制氫效率達到4.3%,是目前文獻報道的最高效率
研究中,團隊基于自然光合作用原理,采用多媒體控制策略,受自然光合作用Z機制啟發,實現了高效的水全分解光電催化過程通過將無機氧化物基光陽極和有機聚合物基光電陰極與多種電荷傳輸介質耦合,該團隊組裝了一個高效的無偏全分解水光電化學電池
研究發現,該體系中有機聚合物的離散能級特性使得有機光電陰極和無機光陽極的光譜吸收具有較好的互補性,大大提高了太陽能的利用率此外,在光捕獲材料和電子受體/供體之間構建了包含多種電荷傳輸介質的仿生電荷傳輸鏈在電化學電位梯度的驅動下,光生電子通過這些電荷轉移介質有效轉移,提高了電荷轉移速率,降低了電荷復合速率,從而實現了高效的電荷分離和轉移因此,太陽能轉化為氫氣的效率達到4.3%該研究為利用匹配能級的多媒體調控仿生策略合理設計和組裝高效人工光合作用系統提供了一種新的思路和有效方法
據IT之家介紹,相關研究成果在《美國化學會志》上以無人值守光伏電池為題發表,采用多媒體模塊進行太陽能分水,太陽能制氫效率超過4%。
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