據(jù)外媒報(bào)道，由英國(guó)、加拿大和中國(guó)香港的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出一種光催化納米纖維，可用于高效生產(chǎn)氫氣。
為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的氣候問(wèn)題，科學(xué)家們嘗試用氫氣代替化石燃料，以驅(qū)動(dòng)車輛和機(jī)器。目前氫氣在很多領(lǐng)域均有應(yīng)用，但由于生產(chǎn)成本和儲(chǔ)存等問(wèn)題，尚未普及。在這項(xiàng)新研究中，研究人員重點(diǎn)克服成本問(wèn)題。他們模仿大自然，開發(fā)了一種人工光合作用系統(tǒng)，利用太陽(yáng)能和水制造氫氣。
在此項(xiàng)工作中，研究人員首先指出，利用犧牲還原劑（sacrificial reductant）分解水，只進(jìn)行導(dǎo)電部分的還原半反應(yīng)，就可以更容易地生產(chǎn)氫氣。另外，之前在制造此類系統(tǒng)時(shí)，遇到過(guò)量子產(chǎn)率低、穩(wěn)定性差和催化劑周轉(zhuǎn)率低等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種自組裝納米纖維系統(tǒng)。
該系統(tǒng)使用嵌段共聚物和可結(jié)晶的成核嵌段，以及含有光敏劑或鈷催化劑的成殼嵌段。在所建立的自組裝系統(tǒng)中，材料可以長(zhǎng)成穩(wěn)定的納米纖維，其中催化劑部分和光敏劑緊密相連。通過(guò)以梯度方式分布這些材料，納米纖維可以被制成類似于瓶刷的結(jié)構(gòu)(長(zhǎng)度為95-3528nm)，而不需要內(nèi)藏導(dǎo)線。然后，可以使用這種結(jié)構(gòu)，利用太陽(yáng)光將水轉(zhuǎn)化為氫氣。
