JACS：原子分散Ni光催化剂实现海水直接制绿氢

本文报道德国拜罗伊特大学团队开发的新型原子级分散镍基光催化剂Ni₀.₁₆@f₂-gC₃N₄。研究背景针对传统光催化剂需要牺牲剂、难以直接利用海水的问题，研究目的是开发高效稳定的海水直接制氢技术。通过功能化石墨相氮化碳载体与原子分散Ni–Nₓ位点的协同作用，该催化剂在模拟光照下纯水产氢速率达270 μmol/g/h，自然阳光下保持17 μmol/g/h活性，并在真实海水中稳定运行720小时。机理研究表明其通过两步法水分解路径，先生成H₂O₂中间体后分解为O₂与H₂，Ni位点有效促进H₂O₂分解。结论表明该催化剂为实现可持续太阳能驱动海水制氢提供了新策略。