林克平大学 水中立方碳化硅
信用:Thor Balkhed/LiU 可再生能源的一个潜在来源是借助阳光从水中产生的氢气
瑞典林克平大学的研究人员开发了一种纳米多孔立方碳化硅材料，这种材料具有捕捉太阳能和分解水以生产氢气的良好性能
这项研究已经发表在《美国化学学会纳米》杂志上
领导这项新研究的林雪平大学物理、化学和生物系高级讲师孙建武说:“需要新的可持续能源系统来应对全球能源和环境挑战，如二氧化碳排放增加和气候变化。”
氢的能量密度是汽油的三倍
它可以用燃料电池发电，氢燃料汽车已经可以在市场上买到
当氢气被用来产生能量时，唯一形成的产物是纯水
然而，相比之下，二氧化碳是在氢气产生时产生的，因为今天最常用的技术依赖于化石燃料
因此，当产生1吨氢气时，会排放9-12吨二氧化碳
借助太阳能分解水分子生产氢气是一种可持续的方法，可以使用可再生资源生产氢气，而不会导致二氧化碳排放
这种方法的一个主要优点是可以将太阳能转化为可储存的燃料
“传统的太阳能电池在白天产生能量，这些能量必须立即使用，或者储存在例如电池中
孙建武说:“氢是一种很有前途的能源，可以像汽油和柴油等传统燃料一样储存和运输。”
然而，利用阳光中的能量分解水产生氢气并不是一件容易的事情
为了取得成功，有必要找到具有成本效益的材料，这些材料对于水(H2O)通过光电解分解成氢(H2)和氧(O2)的反应具有合适的性能
阳光中可以用来分解水的能量主要是紫外线和可见光
因此，需要一种能够有效吸收这种辐射以产生电荷的材料，这种电荷能够被分离，并且具有足够的能量将水分子分解成氢气和氧气
到目前为止，大多数已经被研究过的材料要么在利用可见光的能量方面效率低下(例如二氧化钛，二氧化钛只吸收紫外线)，要么不具备将水分解成氢气所需的特性(例如硅，硅)
孙建武的研究小组研究了立方碳化硅，3C碳化硅
科学家们已经生产出一种立方体碳化硅，它有许多非常小的孔
这种被称为纳米多孔3C-碳化硅的材料具有很好的性能，可以利用太阳光从水中产生氢气
目前的研究已经发表在《美国化学学会纳米》杂志上，研究人员在其中表明，这种新的多孔材料可以有效地捕捉和收集紫外线和大部分可见光
此外，多孔结构促进了具有所需能量的电荷的分离，而小孔提供了更大的活性表面积
这增强了电荷转移并增加了反应位点的数量，从而进一步提高了水分解效率
孙建武说:“我们已经证明的主要结果是，纳米多孔立方碳化硅具有更高的电荷分离效率，这使得水分解成氢比使用平面碳化硅要好得多。”
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