近期，我國科研領域傳來一項重大突破：科研人員通過創新性的元素替代策略，成功提升了二氧化鈦光解水制氫的效率，這一成果相較于以往技術實現了15倍的增長。該研究成果已在國際權威期刊《美國化學學會期刊》上發表。
長期以來，利用二氧化鈦作為光催化材料，在陽光照射下分解水以產生氫氣，被視為太陽能直接轉化為氫能的重要途徑。然而，這一方法的轉化效率一直較低，限制了其廣泛應用。中國科學院金屬研究所的科研團隊針對這一難題展開了深入研究。
科研團隊通過巧妙的手段，將稀土元素“鈧”引入到傳統二氧化鈦的晶格結構中。這一創新不僅解決了傳統材料存在的內部原子級缺陷和表面不規則問題，還成功打造出一種全新的半導體光催化材料。這種新材料在太陽光照射下，展現出了前所未有的性能。
實驗結果顯示，新材料對紫外光的利用率從原先的不足2%大幅提升至30%以上。這一顯著提升意味著，在紫外光照射下，新材料分解水制氫的效率達到了過去的15倍，創造了該材料體系的新紀錄。據估算，如果將這種新材料制成1平方米的光催化板，在一天的光照時間內，能夠產生約10升的綠色氫氣。
這一突破性進展不僅為太陽能轉化為氫能提供了更為高效的方法，也為未來清潔能源的開發和利用開辟了新的道路。科研團隊表示，他們將繼續深入研究，進一步提升新材料在可見光下的分解水效率，以期達到工業化應用的水平。
