光（guāng）解水製氫

目前全球麵臨能（néng）源危機和環境汙（wū）染的嚴峻挑戰，發展高效、清潔（jié）的可再生能源技術已成為各國政府的重要（yào）目標，利用太陽能來光催化（huà）分解水製氫有望成為解（jiě）決能源（yuán）危機的有效途徑之一（yī）。近日，中國（guó）科學院（yuàn）合肥物質科（kē）學研究院應用技術研究所研究員田興友領導的課題組與中國科學技術大學教授高琛課題組合作，在金屬/半導體光催化（huà）納米材料結構設（shè）計合成研究領域取得新進展，獲得了性能顯著改（gǎi）善的光解水製（zhì）氫催化劑。該成果（guǒ）以Au–Pt alloy nanoparticles site-selectively deposited on CaIn2S4 nanosteps as efficient photocatalysts for hydrogen production 為題（tí）發表在《材料化學雜誌（zhì）A》（J Mater Chem A）上（2016，4，12630-12637）。

該工（gōng）作的創（chuàng）新點在於（yú），研究人員在前期工作基礎上（J Phys Chem C, 2014, 118, 27690-27697），充分發揮CaIn2S4表（biǎo）麵具（jù）有（yǒu）納米台階（jiē）結構的特點，通過光照還原法將Au-Pt納米合金擇位沉積於CaIn2S4表麵的納米台階上。這種擇位沉積使得光生電子自發（fā）地從半導體向金屬遷移並（bìng）聚集（jí）在CaIn2S4納米（mǐ）台階凸處的AuPt合金（jīn）上，而光生空穴則聚集於CaIn2S4納米台階的（de）凹處，在空間上實現光催化氧（yǎng）化（huà）反應位和還原反應位的分離；同時，Au-Pt合金中電負性（xìng）的差異也會導致（zhì）電子的進一步遷移，從而有效（xiào）降低（dī）光催化反應過程中光生載流子的（de）複合幾率。此外，Au的（de）表麵等離共振效率可以（yǐ）拓寬複合光催化劑對太陽光譜的吸收。因此（cǐ），AuPt/CaIn2S4複合光催化劑在可（kě）見光下表現出良好的光解水製氫性能。這項研究有助於加（jiā）深人們對複合結構材料中光生（shēng）載流子行為的（de）認識，也對金屬/半導體複合光催化劑的合理設計具有重要的指導意義。

光解水製氫