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，達到制氫目的。另一方面，氧化反應發(fā)生在納米棒的側面。為此，LMU的研究人員在Würthner團隊開發(fā)的釕基氧化催化劑附著在側面附近。該化合物具有將其錨定在納米棒上的官能團。這些基團為催化劑提供極快的空穴傳輸，有利于有效產生氧氣并最大限度地減少對納米棒的損害。

據國外網站報道：由JaceKStolarczyk博士和JochenFeldmann教授領導的LMU物理學家團隊與由FrankWürthner教授領導的維爾茨堡大學化學家團隊合作，首次實現(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)生的復雜過程。在這樣的系統(tǒng)中，吸收光量子（光子）的半導體納米粒子原則上可以用作光催化劑。光子的吸收產生帶負電的粒子（電子）和被稱為“空穴”的帶正電的物質。如果只想從水中產生氫氣，通常會通過添加犧牲性化學試劑快速去除空穴。但為了實現(xiàn)完全的水分解，必須在系統(tǒng)中保留空穴以驅動水氧化的緩慢過程。技術難點在于使兩個半反應同時發(fā)生在單個粒子上且同時確保相反的帶電物種不重組。此外，許多半導體本身可被氧化，并因此被帶正電的空穴破壞。

Stolarczyk團隊通過使用由半導體材料硫酸鎘制成的納米棒解決了這個問題，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，氧化反應發(fā)生在納米棒的側面。為此，LMU的研究人員在Würthner團隊開發(fā)的釕基氧化催化劑附著在側面附近。該化合物具有將其錨定在納米棒上的官能團。這些基團為催化劑提供極快的空穴傳輸，有利于有效產生氧氣并最大限度地減少對納米棒的損害。

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