阿卜杜拉国王科技大学 信用:Pixabay/CC0公共域 从阳光中有效获取能量的关键可能是找到光捕获材料的正确组合
KAUST的研究人员发现，氧化铁的一种形式是一种很有前途的光催化材料氮化镓的极好的助催化剂。
寻找能有效利用阳光从水中生产清洁氢燃料的光催化剂是太阳能最受欢迎的应用之一
“氮化物可以吸收太阳光谱中的大部分能量，但是氮化镓是一种有缺陷的分解水的光催化剂，”马丁·贝拉斯克斯-张承博士说
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领导当前研究的大川和弘实验室的学生
“当氮化镓被用作光催化剂时，这种材料很快就会被光腐蚀损坏，这阻碍了它在工业应用中的实施，”贝拉斯克斯-张承说
研究小组显示，光电化学制氢仅两个小时后，就可以看到光腐蚀损伤
为了测试延长氮化镓光催化剂工作寿命的可能性，研究人员试图将其与氧化铁结合
贝拉斯克斯-张承说:“Fe2O3在催化领域是一种众所周知的材料，因为它具有光学和电子特性，并且能够在恶劣的环境中工作。”
“我们预计，在适当的条件下，Fe2O3可以抑制氮化镓光催化剂的光腐蚀，而不会降低其光吸收能力
" 该战略已被证明是有效的
当团队用1修饰氮化镓表面时
3%的Fe2O3颗粒覆盖，出现光腐蚀的最初迹象要慢20多倍
此外，Fe2O3/GaN光催化剂的制氢速率比单独的GaN高5倍
贝拉斯克斯-张承说，结果是，“氮化镓光催化剂离在现实生活中应用又近了一步
" Fe2O3和氮化镓在一起表现良好的部分原因可能是因为Fe2O3颗粒在氮化镓表面的排列方式不同寻常
氧化铁颗粒中的原子与下面氮化镓晶格中的原子整齐排列，这种效应被称为外延生长
当结合具有不同晶体学性质的材料，例如Fe2O3和氮化镓时，很少观察到这种效应
“马丁的工作表明，这些不同的材料系统可以有一个连贯的晶体排列，没有晶体缺陷，”大川说
“今天的光电极器件是由氮化物半导体或氧化物制成的，但他的研究结果表明，将两者结合起来，就有可能制造出新的器件
“该团队正在继续开发新型氮化镓基复合材料，以提高光催化剂的能量转换效率
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