非常耐用的光催化剂分解水持续半年

一个SrTiO₃:“光催化剂含有氧化钌铬能保持水分裂活动1300小时在恒照明,新的研究显示。¹这一次在自然光照条件下对应于176天。

光催化水分解是一种很有前途的方法来生产氢燃料。然而,尽管许多团体致力于改善催化剂的活性的研究,很少有研究关注他们的长期耐久性——商业应用的主要障碍。

由夫妇Domen东京大学的一组研究人员在日本所面临的挑战。他们的新研究调查RhCrO的长期耐久性_x/ SrTiO₃:艾尔和收益率令人印象深刻的成果- 1300小时的催化剂保持水分裂活动,显著加快从相关材料的耐久性~ 150小时。

耐久性的增加源于科学家photodepositing CoOOH到催化剂。当photo-excited空穴迁移到铑氧化铬:作为氢进化网站,铬(III)氧化铬(VI)和溶解在水溶液中,导致氢进化网站迷路。CoOOH是陷阱多余的孔的作用,从而抑制降解的光催化剂,稳定整个系统。

研究人员还实现了solar-to-hydrogen能量转换效率为0.3%。Domen形容这个数字并不高的;Domen集团此前公布论文的效率为1%。²然而,他解释说,之前报道裂解的催化剂是‘没有持久,所以商业可行性的工作代表了一个重要的一步。

“长寿是商业应用的关键,”说弗兰克Osterloh水分裂专家加州大学戴维斯在美国。[这]是一个基准研究,将影响人们思考如何使燃料从阳光。”

Osterloh也强调了系统的可伸缩的本质——这恰好是Domen到底是什么关注。Domen说他的团队正在开发一个100米²版本的持久的光催化剂,他们希望在2019年年中完成。

然而,挑战并不在这里结束——Domen补充说,适用于现实世界中,一个三年的耐久性(需要)。