立方碳化硅在水中   图片泉源：Thor Balkhed/LiU

只借助阳光就从水中“取出”氢气？瑞典林雪平大学研究职员开发出一种新质料——纳米多孔立方碳化硅（3C-SiC），它可以捕获太阳能，并将水剖析以生产氢气。相关论文克日刊登于《美国化学学会—纳米》。

该研究认真人、林雪平大学物理、化学和生物系高级讲师孙建武（音译）说：“人们需要新的可一连能源系统应对全球能源和情形挑战，如二氧化碳排放增添和天气转变。”

氢的能量密度是汽油的3倍，当氢气被用来爆发能量时，唯一产品是纯水。然而，每爆发1吨氢气，就会排放9~12吨二氧化碳。因此，使用太阳能剖析水分子爆发氢气是一种可一连的要领，并且不会导致二氧化碳排放。这种要领的一个主要优点是能将太阳能转化为可贮存的燃料。

“古板的太阳能电池在白天爆发能量，但这些能量必需立纵然用，或者贮保存电池中。氢是一种很有前途的能源，它可以像汽油和柴油等古板燃料一样贮存和运输。”孙建武说。

为此，研究职员需要找到一种经济高效的质料，可以通过光电解将水剖析成氢和氧。阳光中可以用来剖析水的能量主要以紫外线和可见光的形式保存，因此，需要一种能够有用吸收这种辐射从而爆发电荷的质料。

该研究小组开发了3C-SiC。这种碳化硅有许多很是小的孔。研究职员称这种质料为纳米孔3C-SiC，它有很好的性能，可以使用阳光从水中爆发氢气。实验显示，这种新型多孔质料可以有用地捕获和网络紫外线和大部分可见光。并且，多孔结构增进了具有所需能量电荷的疏散，而小孔隙则提供了较大的活性外貌积，增强了电荷转移，增添了反应位点的数目，从而进一步提高了水剖析效率。

“我们已经证实纳米多孔3C-SiC具有更高的电荷疏散效率，这使得水剖析氢效率比使用平面碳化硅好得多。”孙建武说。

相关论文信息：http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.1c00256