铁锈纳米网成高效水分解平台 有望成为制氢新法

  美国波士顿大学最近开发出一种从水中捕获氢的新型清洁燃料技术：用硅化钛（TiSi2）微金属丝做内芯，再包上一层普通的铁锈（三氧化二铁）外层编成纳米网，创造出一种经济高效的水分解平台。相关研究发表在《美国化学协会会刊》网络版上。
  在水中通电也能将水分解成氧气和氢气，但电解水成本昂贵。获得清洁能源需要大规模分解水，因此必须找到一种经济高效的方法。波士顿大学化学副教授王顿威（音译）和研究小组2008年时最先发明了纳米网，此后纳米网作为一种新兴的清洁能源技术平台，显出越来越多的优势。
  王顿威介绍说，用来编织纳米网的线材只有人类头发直径的1/400粗细，使纳米网表面积更大，芯材硅化钛这种容易获得的半导体能使系统导电性大 大加强，因此纳米网能有效收集电荷，使光子到电荷的转换实现最大化。涂层材料铁锈来自赤铁矿，是一种储量丰富的氧化铁矿石。但受自身属性限制，氧化铁导电 性很差，而通过给它引入另一种导电性强的内芯通道，专门用于传送电荷，大大增强了纳米网的输电能力。
  光电流直接来自纳米网平台，氧化铁无需用氧气催化就能有效吸收光线，从而降低了成本。研究人员指出，在没有任何释氧催化剂条件下，在电位条件为1.23伏和1.53伏对抗可逆氢电极状态下，分别获得了每平方厘米1.6毫安和2.7毫安的光电流。
  王顿威解释说：“我们只显示了纳米网在不用催化剂条件下的性能水平，而最新研究显示，加入催化剂能进一步提高赤铁矿的效能。”这种独特的纳米结构将大大拓宽现有材料在清洁能源领域的应用，并在以半导体为基础的水分解输电技术领域运用前景广阔。