研究人員開發(fā)光催化納米纖維 用于高效制氫

　　據(jù)外媒報道，由英國、加拿大和中國香港的研究人員組成的團隊，開發(fā)出一種光催化納米纖維，可用于高效生產(chǎn)氫氣。

　　為了應對日益嚴重的氣候問題，科學家們嘗試用氫氣代替化石燃料，以驅(qū)動車輛和機器。目前氫氣在很多領域均有應用，但由于生產(chǎn)成本和儲存等問題，尚未普及。在這項新研究中，研究人員重點克服成本問題。他們模仿大自然，開發(fā)了一種人工光合作用系統(tǒng)，利用太陽能和水制造氫氣。

　　在此項工作中，研究人員首先指出，利用犧牲還原劑（sacrificial reductant）分解水，只進行導電部分的還原半反應，就可以更容易地生產(chǎn)氫氣。另外，之前在制造此類系統(tǒng)時，遇到過量子產(chǎn)率低、穩(wěn)定性差和催化劑周轉(zhuǎn)率低等問題。為了解決這些問題，該團隊開發(fā)了一種自組裝納米纖維系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)使用嵌段共聚物和可結(jié)晶的成核嵌段，以及含有光敏劑或鈷催化劑的成殼嵌段。在所建立的自組裝系統(tǒng)中，材料可以長成穩(wěn)定的納米纖維，其中催化劑部分和光敏劑緊密相連。通過以梯度方式分布這些材料，納米纖維可以被制成類似于瓶刷的結(jié)構(長度為95-3528nm)，而不需要內(nèi)藏導線。然后，可以使用這種結(jié)構，利用太陽光將水轉(zhuǎn)化為氫氣。