3月15日，ACSNano發表了一項瑞典林克平大學（LINK?PINGUNIVERSITY）的研究成果，研究人員開發的納米立方碳化硅具有非(fei)常好(hao)的性能，可利用太陽能分解水制備氫(qing)氣。

論文(wen)地址：//doi.org/10.1021/acsnano.1c00256

立方碳化硅在水中

水(shui)作(zuo)為低(di)(di)成本原料(liao)，可通過光電解(jie)(jie)分(fen)(fen)解(jie)(jie)為氫(qing)氣(qi)和氧氣(qi)。太陽光中可以(yi)用(yong)來分(fen)(fen)解(jie)(jie)水(shui)的(de)能量(liang)主要(yao)是(shi)紫(zi)外線(xian)和可見光。因此，需(xu)要(yao)一種(zhong)能有效吸收(shou)這(zhe)種(zhong)輻射的(de)材料(liao)來產生電荷(he)，這(zhe)種(zhong)電荷(he)能被分(fen)(fen)離，并且有足夠的(de)能量(liang)將水(shui)分(fen)(fen)子分(fen)(fen)解(jie)(jie)成氫(qing)氣(qi)和氧氣(qi)。迄今(jin)為止研究的(de)大多數材料(liao)要(yao)么(me)在(zai)利用(yong)可見光能量(liang)的(de)方式上效率低(di)(di)下（例如(ru)，二(er)氧化鈦，但是(shi)二(er)氧化鈦僅吸收(shou)紫(zi)外線(xian)），要(yao)么(me)不具(ju)備將水(shui)分(fen)(fen)解(jie)(jie)為氫(qing)氣(qi)所(suo)需(xu)的(de)特性(xing)（例如(ru)，硅）。

領導該(gai)項研究的是林克(ke)平大學物(wu)理、化(hua)學和(he)生物(wu)系的高級講師(shi)孫建武(wu)，而他曾多次發表關(guan)于立方碳化(hua)硅(gui)及相關(guan)復合材料的催化(hua)應用(yong)，比如此(ci)前關(guan)于將二氧化(hua)碳轉化(hua)為甲烷、一氧化(hua)碳的研究。

孫(sun)建武團隊選(xuan)擇了(le)(le)多孔立(li)方碳(tan)化(hua)硅3C-SiC。研(yan)究人員(yuan)稱這(zhe)種新型多孔材料可(ke)以有效(xiao)地(di)捕(bu)獲和捕(bu)獲紫外線和大(da)部分(fen)可(ke)見光。此外，多孔結構促進了(le)(le)具有所需能(neng)量的(de)電荷的(de)分(fen)離(li)，而小孔則提(ti)供了(le)(le)更大(da)的(de)活(huo)性表面積。這(zhe)增(zeng)強了(le)(le)電荷轉移，增(zeng)加(jia)了(le)(le)反應中心(xin)的(de)數量，從而進一步提(ti)高了(le)(le)水的(de)分(fen)解效(xiao)率。

研究團(tuan)隊通(tong)過外延生(sheng)長升華(hua)法制(zhi)備3C-SIC，再(zai)利(li)用陽極(ji)氧化制(zhi)備納米多孔結構的(de)3C-SiC，因其具有更大的(de)比表面(mian)積，有利(li)于催化劑的(de)負載和界面(mian)電(dian)荷(he)輸運過程。在阻抗測試中，納米多空電(dian)極(ji)的(de)界面(mian)傳輸電(dian)阻和器件(jian)傳輸電(dian)阻顯著下降(jiang)，說(shuo)明器件(jian)的(de)電(dian)荷(he)傳輸性能得到了改善。