人工制氫開啟能源技術(shù)變革

可持續(xù)、高效率的規(guī)模制氫技術(shù)開發(fā)，已成為“氫經(jīng)濟(jì)”時(shí)代的迫切需求——?dú)錃饽芰棵芏雀摺⑶鍧嵀h(huán)保，燃燒后生成水無任何污染物，是一種理想的能源載體；氫能與現(xiàn)有能源系統(tǒng)匹配和兼容，能方便、高效地轉(zhuǎn)換成電或熱，有較高的轉(zhuǎn)化效率；氫還可以轉(zhuǎn)化合成甲醇或氨等大宗化學(xué)品，受到工業(yè)界極大關(guān)注。

最近，《德國應(yīng)用化學(xué)》期刊在線發(fā)表了一項(xiàng)重大突破——人工光合制氫新技術(shù)的效率達(dá)到目前世界最高。該成果是由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所科研人員與日本東京大學(xué)課題組合作而來。他們模擬自然光合作用原理，采用“Z”機(jī)制成功實(shí)現(xiàn)了完全分解水制氫，其制氫表觀量子效率在波長(zhǎng)為420納米可見光激發(fā)下高達(dá)6.8%，為目前國際上最高。光催化分解水制氫是從根本上解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的理想途徑之一，而寬光譜響應(yīng)半導(dǎo)體材料的開發(fā)與應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)太陽能高效光化學(xué)轉(zhuǎn)化的前提和基礎(chǔ)。

太陽能是最豐富的潔凈能源，水是地球上最豐富的自然資源之一。我國是太陽能資源豐富的國家，如果能夠通過太陽能光催化分解水制氫，將從根本上解決基于氫能的可持續(xù)能源發(fā)展問題。該技術(shù)將改變世界能源格局，對(duì)我國的國家安全、生態(tài)文明社會(huì)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。