中化新網(wǎng)訊 德國馬克斯·普朗克研究所科學(xué)家研制出一種獨特的拓撲手性晶體,并將其用作水解制氫過程中的催化劑。通過操控該晶體內(nèi)電子自旋,科學(xué)家將水解制氫效率提升了200倍。相關(guān)論文發(fā)表于《自然·能源》雜志。
水解制氫技術(shù)是一條極具前景的綠色能源之路,其中,析氧反應(yīng)是制約其效率提升的“絆腳石”。析氧反應(yīng)涉及一系列復(fù)雜且緩慢的電子轉(zhuǎn)移步驟,極大地降低了水分解過程的效率,進而影響其成本效益。鑒于此,研究人員正積極探索加快析氧反應(yīng)的新方法。 研究人員設(shè)計出了一種由銠、硅、錫和鉍等多種元素組成的拓撲手性晶體。這些晶體的原子具有獨特的左旋或右旋排列結(jié)構(gòu),使其能以特定方式與光和其他手性分子相互作用。而且,這一晶體的獨特組成能高效地操控晶體內(nèi)電子的自旋,使電子在水分解過程中更快速地“奔赴”氧氣生成位點。電子轉(zhuǎn)移速度的加快顯著提高了整體反應(yīng)速率。與傳統(tǒng)催化劑相比,新催化劑的加入將水分解過程的效率提高了200倍。
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