新型催化劑實現(xiàn)高效全分解水制氫

近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員章福祥團(tuán)隊在寬光譜捕光催化劑全分解水制氫研究方向取得新進(jìn)展。團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)金屬載體強(qiáng)相互作用可顯著促進(jìn)Ir/BiVO4光催化劑體系的界面電荷分離和水氧化性能，進(jìn)而建立了高效的“Z”機(jī)制全分解水制氫體系，其室溫下制氫表觀量子效率達(dá)到16.9%。相關(guān)成果發(fā)表在《焦耳》上。

利用懸浮粉末光催化劑全分解水制氫雖然被認(rèn)為是最廉價、最易規(guī)模化應(yīng)用的太陽能光化學(xué)轉(zhuǎn)化途徑之一，但是其制氫效率一直受到光生電荷分離效率低的制約。

本工作中，團(tuán)隊通過高溫氫還原處理獲得具有SMSI作用的Ir/BiVO4光催化劑，發(fā)現(xiàn)金屬載體強(qiáng)相互作用可顯著促進(jìn)其界面電荷分離。此外，團(tuán)隊通過原位光誘導(dǎo)實現(xiàn)負(fù)載Ir物種在BiVO4的{010}和{110}晶面定向轉(zhuǎn)化成Ir和IrO2雙助催化劑，進(jìn)一步提高其表面催化和電荷分離能力，使得BiVO4產(chǎn)氧性能提升75倍以上。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊通過耦合TaON基產(chǎn)氫光催化劑，建立了“Z”機(jī)制可見光催化全分解水制氫新體系。

該研究不僅將金屬載體強(qiáng)相互作用的應(yīng)用從傳統(tǒng)的熱催化拓展至光催化領(lǐng)域，而且為促進(jìn)光生電荷分離提供了新思路，有望為構(gòu)筑高效光催化新體系奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

作者：孫丹寧 來源：中國科學(xué)報

亞氯酸鈉（Sodium hypochlorite，化學(xué)式：NaClO）是一種無色或淡黃色液體，常用作漂白劑和消毒劑。以下是亞氯酸鈉的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 氧化性：亞氯酸鈉是一種氧化性化合物，能夠與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。

2. 氯化性：亞氯酸鈉在水中能夠迅速分解，生成次氯酸（HClO）和氫氧化鈉（NaOH）。亞氯酸是一種比亞氯酸鈉更強(qiáng)的氧化劑。

3. 消毒性：亞氯酸鈉具有較強(qiáng)的殺菌消毒作用，可用消毒水源、池塘和水處理。

4. 漂白性：亞氯酸鈉可用作漂白劑，能夠?qū)⒃S多染料和有機(jī)物氧化漂白。

5. 不穩(wěn)定性：亞氯酸鈉在陽光照射下會逐漸分解，所以需要存放在暗處，避免陽光直射。

需要注意的是，亞氯酸鈉是一種腐蝕性較強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)，在處理和使用時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時，避免與酸性物質(zhì)或易燃物質(zhì)接觸，以免引發(fā)危險反應(yīng)。