加州理工學院的研究人員發(fā)現(xiàn)，他們認為未來幾年可能會帶來經(jīng)濟上可行的太陽能燃料生產(chǎn)。

多年來，太陽能燃料研究一直致力于開發(fā)能夠僅使用太陽光將水分解為氫氣和氧氣的催化劑。由此產(chǎn)生的氫燃料可用于為機動車輛，電廠和燃料電池提供動力。由于燃燒氫氣產(chǎn)生的唯一物質是水，因此不會向大氣中添加碳污染。

2014年，加州理工學院的Arnold O. Beckman化學教授Harry Gray實驗室的研究人員開發(fā)出一種由鎳和鐵層組成的水分解催化劑。但是，沒有人完全確定它是如何工作的。許多研究人員假設鎳層而不是鐵原子是催化劑(以及其他類似催化劑)的水分解能力的原因。

為了確定情況，Resnick研究所的前研究員Bryan Hunter(博士'17)和他在格雷實驗室的同事們創(chuàng)造了一個實驗裝置，它使水的催化劑匱乏。“當你帶走一些水時，反應會變慢，你可以拍攝反應過程中發(fā)生的事情，”他說。

這些照片顯示了催化劑的活性位點 - 水分解為氧氣的具體位置 - 并顯示鐵正在進行水分解反應，而不是鎳。

“我們的實驗支持機制與提議的機制截然不同，”亨特說，他是2月6 日發(fā)表在可持續(xù)能源研究期刊Joule上的論文的第一作者，描述了這一發(fā)現(xiàn)。“現(xiàn)在我們可以開始對這種材料進行改進以改善它。”

格雷的工作幾十年來一直專注于太陽能燃料，他說這一發(fā)現(xiàn)可能是該領域的“游戲規(guī)則改變者”。

“這將提醒世界各地的人們，鐵對這種催化特別有益，”他說。“如果人們在四到五年內(nèi)開始在商業(yè)應用中使用這些催化劑，我不會感到震驚。”