随着新发现 太阳能燃料的生产距离更近

加州理工学院的研究人员发现，他们认为未来几年可能会带来经济上可行的太阳能燃料生产。

多年来，太阳能燃料研究一直致力于开发能够仅使用太阳光将水分解为氢气和氧气的催化剂。由此产生的氢燃料可用于为机动车辆，电厂和燃料电池提供动力。由于燃烧氢气产生的唯一物质是水，因此不会向大气中添加碳污染。

2014年，加州理工学院的Arnold O. Beckman化学教授Harry Gray实验室的研究人员开发出一种由镍和铁层组成的水分解催化剂。但是，没有人完全确定它是如何工作的。许多研究人员假设镍层而不是铁原子是催化剂(以及其他类似催化剂)的水分解能力的原因。

为了确定情况，Resnick研究所的前研究员Bryan Hunter(博士'17)和他在格雷实验室的同事们创造了一个实验装置，它使水的催化剂匮乏。“当你带走一些水时，反应会变慢，你可以拍摄反应过程中发生的事情，”他说。

这些照片显示了催化剂的活性位点 - 水分解为氧气的具体位置 - 并显示铁正在进行水分解反应，而不是镍。

“我们的实验支持机制与提议的机制截然不同，”亨特说，他是2月6 日发表在可持续能源研究期刊Joule上的论文的第一作者，描述了这一发现。“现在我们可以开始对这种材料进行改进以改善它。”

格雷的工作几十年来一直专注于太阳能燃料，他说这一发现可能是该领域的“游戏规则改变者”。

“这将提醒世界各地的人们，铁对这种催化特别有益，”他说。“如果人们在四到五年内开始在商业应用中使用这些催化剂，我不会感到震惊。”