中科院光解水制氢技术突破，效率飙升200倍

中科院在光解水制氢技术上取得重大突破，实现了氢气的生产效率飙升200倍，这一技术利用光能分解水分子产生氢气，具有高效、环保的特点，该成果有望推动清洁能源领域的发展，为未来的能源危机提供解决方案。

中科院在光催化水分解制氢技术上取得重大突破,成功将制氢效率大幅提升200倍，这一重大进展由金属研究所的一支科研团队实现，他们通过引入稀土元素钪，创新设计了具有定向光生电荷传输通道的催化材料。 光催化水分解制氢技术作为太阳能转化为化学能的关键环节，对于减少化石能源的依赖和缓解环境污染具有重大意义，传统的二氧化钛光催化材料存在一些问题，如电子和空穴容易复合，以及高温制备过程中的原子级缺陷等，这些问题都限制了制氢效率的提升。 针对这些问题，科研团队采取了“元素替代”和“结构调控”的策略，他们选择使用稀土元素钪，因为钪的离子半径与钛相近，能够中和氧空位带来的电荷失衡，并重构晶体原子排布，当引入仅5%的钪原子后，成功制备出由特定晶面组成的金红石相二氧化钛，这一创新形成了“电荷高速公路”和强电场，极大地提升了光生电荷的分离效率，进而提升了制氢效率。 测试结果表明，改造后的半导体光催化材料性能显著提升，不仅光生电荷分离效率提升了200倍以上，而且量子利用率更是突破了30%，相较于传统方法，产氢效率提高了15倍。 这一突破性的成果为未来光催化分解水技术的产业应用打下了坚实的基础，此项技术的成功研发不仅解决了能源危机中的关键问题，也为清洁能源的发展开辟了新的道路，我们期待这一技术能够在全球能源结构转型和促进可持续发展的过程中发挥重要作用。 （配图：中科院光解水制氢新突破，效率提升显著，图片说明：Sc掺杂对于金红石TiO₂的缺陷具有显著的抑制作用。）