石墨烯將成為太陽能製氫的新希望

據外國媒體報道：曼徹斯特大學的研究人員發現了另外一種新的
、意想不到的石墨烯膜物理效應，可以用於人工模擬光合作用。

新的研究結果表明，當新材料被陽光照射時，材料傳導質子的速度會增加。被稱為“光質子”的(de)效(xiao)應(ying)可(ke)被(bei)用(yong)來(lai)設(she)計(ji)能(neng)夠(gou)直(zhi)接(jie)收(shou)獲(huo)太(tai)陽(yang)能(neng)來(lai)生(sheng)產(chan)氫(qing)氣(qi)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)其(qi)他(ta)應(ying)用(yong)也(ye)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)人(ren)們(men)的(de)興(xing)趣(qu)，如(ru)光(guang)誘(you)導(dao)水(shui)分(fen)解(jie)，光(guang)催(cui)化(hua)和(he)製(zhi)造(zao)新(xin)型(xing)高(gao)效(xiao)光(guang)電(dian)探(tan)測(ce)器(qi)。

為了找出光線如何影響質子滲透碳片的行為，Marcelo Lozada-Hidalgo博士和Andre Geim教jiao授shou領ling導dao的de研yan究jiu小xiao組zu製zhi作zuo了le原yuan始shi石shi墨mo烯xi膜mo
，並bing在zai一yi麵mian裝zhuang飾shi了le鉑bo納na米mi粒li子zi。曼man徹che斯si特te科ke學xue家jia驚jing訝ya地di發fa現xian
，這zhe些xie膜mo的de質zhi子zi傳chuan導dao性xing在zai被bei陽yang光guang照zhao射she時shi增zeng強qiang了le10倍。

到dao目mu前qian為wei止zhi，這zhe種zhong材cai料liao最zui有you趣qu的de應ying用yong是shi在zai基ji於yu這zhe些xie膜mo的de人ren造zao光guang合he係xi統tong中zhong生sheng產chan氫qing氣qi。而er團tuan隊dui研yan究jiu人ren員yuan表biao示shi，這zhe本ben質zhi上shang是shi一yi個ge新xin的de實shi驗yan係xi統tong，其qi中zhong質zhi子zi
，電dian子zi和he光guang子zi都dou被bei壓ya縮suo在zai一yi個ge原yuan子zi級ji的de薄bo體ti積ji中zhong。這zhe將jiang會hui帶dai來lai很hen多duo新xin的de物wu理li學xue現xian象xiang，新xin的de應ying用yong程cheng序xu將jiang隨sui之zhi而er來lai。

世界各地的科學家正在忙著研究如何通過模仿植物的光合作用直接利用太陽能生產可再生燃料（如氫）。這些人造“葉子”將(jiang)需(xu)要(yao)多(duo)功(gong)能(neng)的(de)膜(mo)作(zuo)為(wei)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)
，這(zhe)種(zhong)膜(mo)需(xu)要(yao)滿(man)足(zu)電(dian)子(zi)傳(chuan)導(dao)性(xing)，氣(qi)體(ti)滲(shen)透(tou)性(xing)，機(ji)械(xie)堅(jian)固(gu)性(xing)和(he)光(guang)學(xue)透(tou)明(ming)度(du)。目(mu)前(qian)
，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)使(shi)用(yong)質(zhi)子(zi)和(he)電(dian)子(zi)導(dao)電(dian)聚(ju)合(he)物(wu)的(de)混(hun)合(he)物(wu)來(lai)製(zhi)造(zao)這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)，但(dan)這(zhe)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)石(shi)墨(mo)烯(xi)來(lai)避(bi)免(mian)一(yi)些(xie)性(xing)能(neng)的(de)妥(tuo)協(xie)。

研究人員使用電學測量和質譜測量，他們測量了約104A / W的光響應性，這即每個照射到膜的太陽光子（光粒子）將會形成的大約5000個氫分子。如果與現有的需要數千個光子來生成單個氫分子的光伏器件相比
，這是一個巨大的數字。

guangdiantanceqitongchangshoujiguangxianyichanshengdianli，danshimoximochanshengdianli
，bingqiefuchanpinweiqingqi。tamenzaiweimiaofanweineixiangyingguangzi
，bidaduoshushangyeguangdianerjiguankuai。

本研究得到了勞埃德注冊基金會
，EPSRC（EP / N010345 / 1）
，歐洲研究理事會ARTIMATTER項目（ERC-2012-ADG）和石墨烯旗艦項目的支持。