科学家提出光解水制氢新机制

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杨金龙教授研究组提出的一种新的光解水催化机制，使得利用红外光进行光解水制氢成为可能，为今后利用太阳光所有频率的能量铺平了道路。最新一期《物理评论快报》发表了该成果，英国物理学会的物理世界网站发专文进行介绍和评价。

利用太阳光分解水制氢，为人类提供清洁燃料，一直被视为“化学的圣杯”。

杨金龙研究组提出本身具有电偶极矩的二维纳米催化剂，可突破传统理论对催化剂吸收单个光子能量的限制，用红外光也可以分解水产生氢气。这种催化剂内存在的偶极会产生内电场，吸附在催化剂两个表面上的水分子会感受到不同的静电环境，从而导致两个表面上水发生氧化还原的条件变得不再相同。如果氧化和还原分别发生在不同的表面，催化剂受到的最小单光子能量的限制原则上将不再存在。在这一新的光解水机制中，不仅紫外光和可见光，红外光也可以用来促使水分解产生氢气。

这一研究的成功，大大扩展了太阳能转化为化学能中可利用的太阳光频谱范围，有望对未来新能源技术的发展产生重要影响。