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从太阳能到氢能的能量转换效率为2％

2019/10/15 15:37:541994

　　日前，苏州大学教授康振辉与国内外学者合作，开发出一种新型光催化剂——碳纳米点-氮化碳纳米复合物，成为该领域中一个重要进展。相关成果发布在《科学》杂志上。　　在过去的40年里，研究人员开发了一系列光分解水的光催化剂，然而这些催化剂的太阳能到氢能的转化效率较低，稳定性也较差，阻碍了光分解水制氢的实际应用进程。　　在国家自然科学基金的持续资助下，康振辉团队开发出一种由碳和氮两种元素组成的催化剂。该催化剂具有价格低廉、资源丰富、无污染的优点，并且稳定性较高，催化活性200天保持不变。它可以利用太阳能实现高效的完全分解水，与以往的光催化剂不同，整个光解水过程分为两个阶段：第一步，氮化碳分解水生成过氧化氢和氢气；第二步，碳纳米点将过氧化氢分解成水和氧气。此外，该光催化剂的太阳能到氢气的能量转换效率为2％，是目前同类催化剂的最高效率。　　按照美国能源署的技术经济分析，使用（从太阳能到氢气的）能量转换效率为2％的催化剂，制氢成本约为6美元/公斤，这与美国能源署的目标成本（4美元/公斤）比较接近。该催化剂的进一步优化和开发对于推动太阳能制氢的清洁能源策略具有重要的实践意义。