高效人工光合制氫成功

近日，南京理工大學材料學院張侃教授等通過缺陷誘導的外延生長法，合成出了硫化鎘、硫化鉬異質結構光催化劑。保證了人工光合作用制氫的高效率，并且極大地降低了成本。這一研究成果推進了高效、清潔的氫能源工業化生產的步伐。

在人工光合作用過程中，助催化劑在轉換效率上扮演著至關重要的角色。過去主要依賴稀有金屬鉑、金、銥、銠等做助催化劑，雖效率較高，但是價格昂貴，無法滿足工業化生產的需要。人們隨后發現廉價的硫化鉬具有與金屬鉑類似的析氫催化活性。因此，如何提高二硫化鉬助催化轉換效率是推動這種無鉑人工光合作用的關鍵。

張侃與國際合作團隊通過在硫化鉬納米棒表面構筑缺陷，調控合成條件，最終實現了外延生長的硫化鎘、硫化鉬異質光催化劑。在國際上首次獲得了這種共軸外延生長的異質結構。這種異質光催化劑減少了電荷在界面間傳輸時的能量損耗，在420 nm下的量子效率接近80%。