前言：這種配置提供了一種有效的光催化劑，用于將水還原為氫氣，達(dá)到制氫目的。另一方面，氧化反應(yīng)發(fā)生在納米棒的側(cè)面。為此，LMU的研究人員在Würthner團(tuán)隊(duì)開發(fā)的釕基氧化催化劑附著在側(cè)面附近。該化合物具有將其錨定在納米棒上的官能團(tuán)。這些基團(tuán)為催化劑提供極快的空穴傳輸，有利于有效產(chǎn)生氧氣并最大限度地減少對(duì)納米棒的損害。

據(jù)國外網(wǎng)站報(bào)道：由JaceKStolarczyk博士和JochenFeldmann教授領(lǐng)導(dǎo)的LMU物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)與由FrankWürthner教授領(lǐng)導(dǎo)的維爾茨堡大學(xué)化學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作，首次實(shí)現(xiàn)了通過一體化催化體系完全分解水分子。他們的新研究發(fā)表在NatureEnergy雜志上。

光催化分解水分子的技術(shù)方法使用合成組分來模擬在自然光合作用期間發(fā)生的復(fù)雜過程。在這樣的系統(tǒng)中，吸收光量子（光子）的半導(dǎo)體納米粒子原則上可以用作光催化劑。光子的吸收產(chǎn)生帶負(fù)電的粒子（電子）和被稱為“空穴”的帶正電的物質(zhì)。如果只想從水中產(chǎn)生氫氣，通常會(huì)通過添加犧牲性化學(xué)試劑快速去除空穴。但為了實(shí)現(xiàn)完全的水分解，必須在系統(tǒng)中保留空穴以驅(qū)動(dòng)水氧化的緩慢過程。技術(shù)難點(diǎn)在于使兩個(gè)半反應(yīng)同時(shí)發(fā)生在單個(gè)粒子上且同時(shí)確保相反的帶電物種不重組。此外，許多半導(dǎo)體本身可被氧化，并因此被帶正電的空穴破壞。

Stolarczyk團(tuán)隊(duì)通過使用由半導(dǎo)體材料硫酸鎘制成的納米棒解決了這個(gè)問題，并在空間上分離了在這些納米晶體上發(fā)生氧化和還原反應(yīng)的區(qū)域。研究人員用微小的鉑顆粒裝飾了納米棒的尖端，這些鉑顆粒充當(dāng)了光吸收激發(fā)的電子的受體。這種配置提供了一種有效的光催化劑，用于將水還原為氫氣。另一方面，氧化反應(yīng)發(fā)生在納米棒的側(cè)面。為此，LMU的研究人員在Würthner團(tuán)隊(duì)開發(fā)的釕基氧化催化劑附著在側(cè)面附近。該化合物具有將其錨定在納米棒上的官能團(tuán)。這些基團(tuán)為催化劑提供極快的空穴傳輸，有利于有效產(chǎn)生氧氣并最大限度地減少對(duì)納米棒的損害。

該研究是由巴伐利亞州資助的“SolarTechnologiesGoHybrid”（SolTech）跨學(xué)科項(xiàng)目的一部分