日前,中科院理化所借鑒自然界光合作用的機制和過程,通過人工光合成途徑,將太陽能轉化為化學能,特別是氫能,為開發(fā)和利用太陽能并逐步解決能源短缺和環(huán)境污染問題開辟了新道路。
科研人員首次利用量子點和廉價金屬鹽,通過可見光催化協(xié)助的方法,原位構筑了具有空腔結構的光催化劑。穩(wěn)態(tài)和時間分辨的譜學技術證實了光催化過程中量子點表面巰基丙酸分子的氧化解離,使量子點選擇性地在氫氣氣泡和水的水-氣界面聚集,在光催化反應協(xié)助下組裝形成納米空心球。該催化劑構筑策略為人工光合成制氫領域的發(fā)展提供了新的思路和途徑。
隨后,科研人員利用可見光照射量子點和廉價金屬鹽,原位制備出一種人工光合成催化劑,并成功構筑了一種三元組裝體系,實現(xiàn)了堿性條件下量子點-鎳人工光合成體系的高效產(chǎn)氫。