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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 催化 » 儀器藥品 » 新策略讓產(chǎn)氫性能大幅提升
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yexuqing木蟲之王 (文學泰斗)
太陽系系主任
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新策略讓產(chǎn)氫性能大幅提升
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新策略讓產(chǎn)氫性能大幅提升 近日，大連海事大學宗旭教授團隊在太陽能制氫研究取得進展，通過硫化鉛和非晶鉬硫化物助催化劑的協(xié)同功能化調(diào)控，使得各類代表性的金屬鹵化物鈣鈦礦的產(chǎn)氫性能均獲得大幅提升。相關成果發(fā)表在《德國應用化學》。 太陽能到化學能轉(zhuǎn)換效率約4.63%。受訪者供圖 在“雙碳”大戰(zhàn)略下，船舶航運業(yè)面臨“綠色化”轉(zhuǎn)型的迫切需求。使用“氫氣”等清潔能源替代傳統(tǒng)化石燃料，是實現(xiàn)船舶航運業(yè)綠色發(fā)展的理想途徑。宗旭教授團隊致力于以太陽能為代表的可再生能源制氫科學與技術研究，通過發(fā)展高性能太陽能制氫材料及其優(yōu)化策略實現(xiàn)高效太陽能制氫反應過程。 金屬鹵化物鈣鈦礦（MHPs）具有優(yōu)異的光電物理性質(zhì)，是理想的太陽能制氫載體。但是，MHPs表面含有大量的缺陷，并且缺乏有效的析氫反應活性位點，嚴重限制其太陽能到化學能的轉(zhuǎn)換效率。 針對上述挑戰(zhàn)，本工作提出了一種雙功能化策略，即利用含鉬硫分子的助催化劑前體對MHPs進行表面修飾。得益于鉛和硫之間的強烈化學鍵合作用以及分子助催化劑前體在沉積溶液中的優(yōu)異分散，硫化鉛（PbS）和非晶鉬硫化物（MoSx）助催化劑可均勻且緊密地修飾于MHPs表面。研究表明，PbS助催化劑可以有效地鈍化MHPs表面的鉛相關缺陷，從而減緩電荷復合并顯著提高電荷轉(zhuǎn)移效率。非晶態(tài)MoSx助催化劑進一步促進提取MHPs中產(chǎn)生的光生電子并促進產(chǎn)氫催化反應。 因此，通過PbS和MoSx助催化劑的協(xié)同功能化調(diào)控，各類代表性的MHPs的產(chǎn)氫性能均獲得大幅提升。其中，在FAPbBr3-xIx上實現(xiàn)了約4.63%的太陽能到化學能轉(zhuǎn)換效率，是在MHPs體系中獲得的最高效率之一。 相關論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202409945 |
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