11月14日, 科技日报记者从南京理工大学获悉, 该校材料学院张侃教授等通过缺陷诱导的外延生长法, 合成出了硫化镉, 硫化钼异质结构光催化剂. 保证了人工光合作用制氢的高效率, 并且极大地降低了成本. 这一研究成果推进了高效, 清洁的氢能源工业化生产的步伐.
在人工光合作用过程中, 助催化剂在转换效率上扮演着至关重要的角色. 过去主要依赖稀有金属铂, 金, 铱, 铑等做助催化剂, 虽效率较高, 但是价格昂贵, 无法满足工业化生产的需要. 人们随后发现廉价的硫化钼具有与金属铂类似的析氢催化活性. 因此, 如何提高二硫化钼助催化转换效率是推动这种无铂人工光合作用的关键.
张侃与国际合作团队通过在硫化钼纳米棒表面构筑缺陷, 调控合成条件, 最终实现了外延生长的硫化镉, 硫化钼异质光催化剂. 在国际上首次获得了这种共轴外延生长的异质结构. 这种异质光催化剂减少了电荷在界面间传输时的能量损耗, 在420nm下的量子效率接近80%.
