光催化剂从水中产生氢气

他们的研究发表在自然纳米技术这项研究涉及使用氧化钴纳米颗粒将水分解成氢和氧。

这篇论文的第一作者、哈佛大学电子与计算机工程系的助理教授鲍继明在一份声明中说，这项研究发现了一种新的光催化剂，并证明了纳米技术在工程材料性能方面的潜力，尽管还有更多的工作要做。

包说，光催化水分解实验从20世纪70年代就开始尝试了，但这是第一次使用钴氧化物，也是第一次在可见光下使用中性水，在没有辅助催化剂或牺牲化学物质的情况下具有高能量转换效率。

该项目涉及来自休斯敦大学的研究人员，以及来自萨姆休斯顿州立大学、中国科学院、德克萨斯州立大学、卡尔蔡司显微镜有限责任公司和四川大学的研究人员。

研究人员用飞秒激光消融和机械球磨两种方法制备纳米颗粒。鲍说，尽管存在一些差异，但两者都做得一样好。

使用了不同的光源，从激光到模拟太阳光谱的白光。他说，他预计这种反应在自然阳光下也能同样有效。

鲍说，一旦加入纳米颗粒并施加光，水几乎立即分离成氢和氧，产生的氢是氧的两倍，正如预期的那样，氢与氧在H2O水分子中的比例为2:1。

该实验有潜力成为可再生燃料的来源，但太阳能转化为氢气的效率约为5%，转化率仍然太低，不具有商业可行性。

Bao认为更可行的效率应该是10%左右，这意味着10%的入射太阳能将通过该过程转化为氢化学能。

其他问题也有待解决，包括降低成本和延长氧化钴纳米颗粒的使用寿命，研究人员发现，氧化钴纳米颗粒在反应约一小时后就会失活。

鲍教授还在材料工程和化学系任职，他说:“它降解得太快了。”

他说，这项工作由韦尔奇基金会(该基金会支持基础化学研究)支持，将导致未来的研究，包括为什么氧化钴纳米颗粒具有如此短的寿命，以及涉及材料的化学和电子性质的问题。