新型催化剂将水解制氢效率提高200倍

【 项目成果】近日，德国马克斯·普朗克研究所科学家研制出一种独特的拓扑手性晶体，并将其用作水解制氢过程中的催化剂。通过操控该晶体内电子自旋，科学家将水解制氢效率提升了200倍，相关论文发表于最新一期《自然·能源》杂志。
 

现如今，随着环保意识的增强，各个国家都在寻求可用性较高的清洁能源替代传统能源。其中，氢能凭借零污染、能量高、资源丰富、用途广泛等优点，受到众多科研工作者的青睐，很多人甚至将氢能视为通向未来绿色能源的钥匙。
 

根据中国氢能联盟数据显示，2023年全国氢能产量约3550万吨，预计到2030年和2050年，需求量分别将达到3500万吨和6000万吨，终端能源占比分别达5%和10%以上。
 

鉴于此，科学家积极探索加快制氢的方法。最新研究中，科学家设计出了一种由铑、硅、锡和铋等多种元素组成的拓扑手性晶体。这些晶体的原子具有独特的左旋或右旋排列结构，使其能以特定方式与光和其他手性分子相互作用。而且，这一晶体的独特组成能高效地操控晶体内电子的自旋，使电子在水分解过程中更快速地“奔赴”氧气生成位点。
 

电子转移速度的加快显著提高了整体反应速率。与利用传统催化剂相比，新催化剂的加入将水分解过程的效率提高了200倍。但目前研制出的催化剂仍然含有稀有元素，未来将很快推出高效且可持续的催化剂。
 

未来，随着技术的不断优化升级，相信高效且可持续性强的催化剂将重磅问世，大大提高制氢效率，为全球能源发展事业提供有力支撑。
 

素材来源：科技日报