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美国密歇根大学教授Mi, Zetian团队开发出太阳能制氢效率超过9%的光催化裂解水。相关研究成果发表在2023年1月4日出版的国际知名学术期刊《自然》。 利用地球上最丰富的两种自然资源，太阳光和水生产氢燃料为碳中和提供了最有前景的途径之一。一些太阳能制氢方法，例如光电化学水裂解，通常需要腐蚀性电解质，限制了其性能稳定性和环境可持续性。或者，通过光催化水分解，可以直接从阳光和水中产生清洁的氢气。然而，光催化水分解的太阳能制氢（STH）效率仍然很低。 该文中，研究人员开发了一种策略，使用纯水、聚光太阳能和氮化铟镓光催化剂实现9.2%的高STH效率。该策略的成功源于通过在最佳反应温度（约70摄氏度）下操作促进正向氢-氧演化和抑制反向氢-氧复合的协同效应，这可以通过在阳光中收集先前浪费的红外光来直接实现。此外，这种依赖于温度的策略还导致从广泛可用的自来水和海水中获得约7%的STH效率，并且在具有257瓦自然太阳光容量的大规模光催化水分离系统中，STH效率为6.2%。
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