楊曉剛團隊綜述豐富元素用于光電分解水制氫問題

　　太陽能光電化學分解水制備氫氣能源，被認為是解決人類可持續發展問題的重要方案之一。近日，河南許昌學院表面微納米材料研究所暨河南省微納米能量儲存與轉換材料重點實驗室楊曉剛博士帶領團隊，在《納米研究》雜志發表綜述文章，介紹了相關實驗研究的最新進展。

　　上世紀70年代，科學家發現二氧化鈦能分解水產生氫氣。不過，由于光電化學分解水涉及的過程復雜，單一半導體難以滿足所有要求。為提高光電轉換效率，析氫或析氧催化劑被分別應用到p-型或n-型半導體表面，以加速表面的電荷轉移速率。

　　楊曉剛團隊與美國科研人員合作，在半導體表面鈍化、修飾方面進行了系列研究。該綜述總結了豐富元素組成的半導體、催化劑—半導體體系用于光電分解水制氫中的效率、穩定性問題。同時，分別對目前廣為流行的p-型半導體構成的光陰極和n-型半導體構成的光陽極的光生電壓優化進行了闡述。特別對于半導體和催化劑的界面構筑與光生載流子在固—液界面的轉移、復合以及腐蝕反應的競爭機制與能帶結構進行了探討。