近日，中国科学技术大学教授熊宇杰课题组提出了一种新型的光催化制氢机制，将配位化学的理念引入有机纳米材料中，产品在广谱光照下展现出大幅度提高的光催化制氢性能。该研究中，研究人员将有机半导体二维纳米材料作为大分子配体，利用其中的氮原子位点，引入不到千分之一含量的铂离子或者更为廉价的铜离子，形成了金属-有机半导体的纳米配位结构；其含有的极少量的纳米配位单元诱导产生的电荷转移跃迁过程，使得催化剂产品可以在广谱太阳光范围内进行光催化制氢。这项技术的发展将推动有机半导体材料在光制氢方面的应用，同时为广谱光催化材料的设计开辟一条新的思路。

 

光催化分解水制氢技术是一种能够直接将太阳辐射转化为氢能的途径，是一种极具发展潜力的新能源技术，也是近年来业界一直期望解决的问题。光催化制氢技术是基于半导体带间跃迁的一种作用机制，实现能量的转移。有机半导体材料通常由自然界丰富的碳、氢、氮等元素组成，有利于降低材料成本，从而实现大规模的光催化剂生产。

 

三氧化钨的禁带宽度为2.4eV~2.8eV，能响应较宽的光谱波段；同时，它具有光触媒特性，属于一种广谱光催化材料。实验发现，掺杂铈（Ce）的三氧化钨在光水解制氢方面具有良好的活性，表现为，一定量的Ce可以拓展三氧化钨对可见光的响应范围，提高光触媒的活性达1.5~1.7倍。随着新型能源的不断研究和启用，三氧化钨将在光催化、脱硝脱硫、建筑玻璃等行业中发挥越来越多的应用。