德國馬克斯·普朗克研究所科學(xué)家研制出一種獨(dú)特的拓?fù)涫中跃w，并將其用作水解制氫過程中的催化劑。通過操控該晶體內(nèi)電子自旋孵钱，科學(xué)家將水解制氫效率提升了200倍饵来。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·能源》雜志葡秒。

作為一種清潔燃料斯入，氫氣來源豐富很撩、能量密度高吝蔽，可替代化石燃料，用于運(yùn)輸咨只、發(fā)電等多個(gè)領(lǐng)域超肃。但是，目前99%的氫氣來源于化石能源重整，這一過程會(huì)排放出大量二氧化碳佳绩。而水解制氫技術(shù)通過將水分子分解為氫氣和氧氣來生產(chǎn)清潔的氫氣腿伟，無疑是一條極具前景的綠色能源之路。

不過舰搜，水解制氫也面臨不小的挑戰(zhàn)芬过。其中，析氧反應(yīng)便是制約其效率提升的“絆腳石”蚪桐。析氧反應(yīng)涉及一系列復(fù)雜且緩慢的電子轉(zhuǎn)移步驟佣今，極大地降低了水分解過程的效率，進(jìn)而影響其成本效益紫侵。鑒于此靠汁，科學(xué)家正積極探索加快析氧反應(yīng)的新方法。

最新研究中闽铐，科學(xué)家設(shè)計(jì)出了一種由銠蝶怔、硅、錫和鉍等多種元素組成的拓?fù)涫中跃w兄墅。這些晶體的原子具有獨(dú)特的左旋或右旋排列結(jié)構(gòu)踢星，使其能以特定方式與光和其他手性分子相互作用。而且隙咸，這一晶體的獨(dú)特組成能高效地操控晶體內(nèi)電子的自旋斩狱，使電子在水分解過程中更快速地“奔赴”氧氣生成位點(diǎn)。

電子轉(zhuǎn)移速度的加快顯著提高了整體反應(yīng)速率扎瓶。與利用傳統(tǒng)催化劑相比，新催化劑的加入將水分解過程的效率提高了200倍泌枪。但目前研制出的催化劑仍然含有稀有元素概荷，未來將很快推出高效且可持續(xù)的催化劑。