通遼科技大市場暨內蒙古東部常設技術市場

近日，內蒙古大學武利民教授、王蕾教授團隊在國際期刊《Nature Communications》（自然通訊 ）和《PNAS》（ 美國國家科學院院刊）上發表兩項重要研究成果，化學化工學院博士生高瑞廷為第一作者，使用單原子和雙原子位點對氧化鐵半導體進行改性，連續兩次提升其應用在偏壓條件下的光電轉化效率，達到目前最高值0.51%和1%，分別是未經修飾半導體的7.3倍和9.1倍。

隨著人們對可再生和環境友好能源的不斷探索，光電化學太陽能水分解技術成為綠色制氫最有前途的戰略之一。通過陽光和半導體，將太陽能轉化為電能、再利用電能進行電解水反應、將水分解為氫氣和氧氣的過程中，氧化鐵由于其低成本、在堿性/中性電解質中的較為穩定以及適合吸收可見光的帶隙而受到了眾多研究人員關注。然而，氧化鐵也有很多內在的局限性，嚴重制約了其應用在偏壓條件下的光電轉化效率。針對此問題，研究團隊首次在光電化學領域提出采用原子級調控半導體策略，開發了具有高活性條件下兼具高光電轉化效率的氧化鐵，在提升太陽能制氫效率方面取得了巨大進步，并為光電化學水分解技術提供了新的發展方向和理論支撐。內蒙古大學化學化工學院博士生高瑞廷說，這對于光電化學領域是一項具有里程碑意義的試驗，在科研交流平臺被眾多科研工作者推薦和收藏，同時吸引許多科研人員在這一方向進行探究。

氫氣除在發電、照明、加熱和制冷等方面應用外，還可用于化工原料、金屬加工、石油加工等方面。高瑞廷表示，實驗室設計陽極都是以小面積為主，當面積擴大時，由于受到內阻及均勻性等多方面挑戰，樣品的性能與面積并不是正比關系，因此對于未來大面積工業化應用還有很長的路要走，但我們堅信這是一條具有長遠意義的可持續發展戰略，在保證太陽能-氫能轉化高效率的前提下，擴大光電極尺寸，以實現大規模氫氣制備。

內蒙古作為我國北方重要生態安全屏障、國家重要能源和戰略資源基地，在實現國家“雙碳”目標和保障國家能源安全的多重要求下，高質量推進氫能產業發展，既是保障國家生態安全和能源安全的一項重大責任，也是走好以生態優先、綠色發展為導向的高質量發展新路子的現實選擇。并且內蒙古具有天然的地理優勢，海拔高、日照時間長、太陽能充足、土地遼闊，十分契合光電化學方向的研究。通過單原子/雙原子位點對半導體進行修飾，實現高活性光電極對于提升太陽能-氫能轉化的研究具有重要意義，對推動我區光電化學領域的發展具有深遠意義，同時光電化學產氫也為自治區“氫能源”項目提供有力支持，推動自治區可持續能源發展，促進經濟高質量發展。