氫能社會
光催化技術開啟清潔能源大道
2026-04-12 01:20:16
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1月9日，南京大學鄒誌剛教授、武(wu)漢(han)理(li)工(gong)大(da)學(xue)餘(yu)家(jia)國(guo)教(jiao)授(shou)雙(shuang)雙(shuang)手(shou)捧(peng)證(zheng)書(shu)站(zhan)在(zai)北(bei)京(jing)人(ren)民(min)大(da)會(hui)堂(tang)，在(zai)此(ci)次(ci)國(guo)家(jia)科(ke)技(ji)獎(jiang)勵(li)大(da)會(hui)上(shang)，光(guang)催(cui)化(hua)材(cai)料(liao)領(ling)域(yu)一(yi)舉(ju)奪(duo)得(de)兩(liang)項(xiang)自(zi)然(ran)科(ke)學(xue)二(er)等(deng)獎(jiang)。令(ling)人(ren)驚(jing)訝(ya)的(de)是(shi)，他(ta)們(men)竟(jing)來(lai)自(zi)同(tong)一(yi)個(ge)973項目團隊。其中，鄒誌剛等完成的《可見光響應光催化材料及在能源與環境中的應用基礎研究》，是利用太陽可見光將水分解為氫和氧，轉化效率高達6%，為國際翹楚。
“氫有綠色燃料之稱，它取自於水，燃燒之後又回歸於水；它的燃值是汽油的3倍，火箭、高速賽車都把氫作為提升動力的最佳燃料。”鄒誌剛談起氫能源十分興奮，“把氫作為人類的終極能源，這是一項夢一樣的技術!”
danshi，muqianhuodeqingdezuijiandantujingshidianjiefa，jiliyongdianjiangshuifenjieweiqingheyang，jibuhuanbaoyebujieneng。zenyangyongqingjiedefangfadedaoqing，chengweiquanqiukexuejiadeyigemeng。
1972年nian，日ri本ben東dong京jing大da學xue的de兩liang位wei科ke學xue家jia發fa現xian，在zai紫zi外wai光guang照zhao射she下xia，二er氧yang化hua鈦tai單dan晶jing電dian極ji能neng使shi水shui在zai常chang溫wen常chang壓ya下xia發fa生sheng分fen解jie反fan應ying，產chan生sheng氫qing氣qi和he氧yang氣qi。彼bi時shi，正zheng值zhi中zhong東dong石shi油you危wei機ji爆bao發fa，這zhe一yi發fa現xian無wu疑yi給gei那na些xie正zheng陷xian入ru能neng源yuan危wei機ji恐kong慌huang的de人ren們men注zhu入ru了le一yi針zhen“強心劑”。從此，“光分解水製氫”不僅成為科學研究的熱點，也深深地嵌入了全人類的新能源逐夢計劃。
而後的三十多年，盡管各國科學家做出了不懈的嚐試和努力，但僅占太陽光5%的紫外光，讓光分解水製氫的轉化率低得可憐。若想進一步提高轉化效率並有實際商用價值，隻能向可見光方向突圍。
2001年，鄒誌剛與合作者在這一領域書寫了一個大大的驚歎號：他們把在氧化物超導材料領域所獲得的結晶物理學材料設計手法、經驗、知識等應用於光催化領域，首次在世界上成功地開發出可見光響應型水全分解光催化劑，並發表在《自然》雜誌;同一天，世界另一著名科學雜誌《科學》，也以《水+太陽+新催化=新能源》為標題配發評論，稱“這是一個突破，雖然還有很多的工作要做，但是這一研究成果必將影響未來研究的整個過程”。
guangcuihuajishubujinzainengyuanlingyuyoujudadeyingyongqianjing，zaihuanbaofangmianyedayouyongwuzhidi。muqian，zheyijishuzaifuzhoudaxuefuxianzhiyuanshidedailingxiayizaiwoguoduodidefeishuichulijikongqijinghuazhongdedaochenggongyingyong，tamenyeshitongyige973團隊的成員。
在973項目的支持下，我國的光催化技術取得長足進展，前景愈加可期：該團隊在國際上率先開展了人工模擬植物光合作用研究，他們以水和二氧化碳為原料，成功將二氧化碳轉化成碳氫燃料——甲烷等。不僅創造了一個清潔的碳循環路徑，也引來國外同行的跟蹤研究。
此(ci)外(wai)，該(gai)團(tuan)隊(dui)還(hai)在(zai)國(guo)際(ji)上(shang)率(lv)先(xian)開(kai)展(zhan)光(guang)催(cui)化(hua)分(fen)解(jie)海(hai)水(shui)研(yan)究(jiu)，他(ta)們(men)利(li)用(yong)無(wu)限(xian)的(de)太(tai)陽(yang)光(guang)和(he)無(wu)盡(jin)的(de)海(hai)水(shui)製(zhi)得(de)氫(qing)能(neng)，進(jin)而(er)反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)淡(dan)水(shui)，這(zhe)對(dui)解(jie)決(jue)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)淡(dan)水(shui)危(wei)機(ji)也(ye)將(jiang)是(shi)一(yi)大(da)福(fu)音(yin)。
國家自然科學二等獎的取得給了這個973項目團隊更大的動力，也推動光催化技術在原有研究的基礎上派生出新的研究方向。
“預計到第二期973項目結題時，我們的光催化水解製氫轉化率將達到8%，接近美國能源部製定的10%商業化利用目標，中國人有望率先實現人類百年前的夢想。”鄒誌剛說，“但氫能源生產出來之後怎麼辦?為此，我們下一步也將進行燃料電池等方麵技術的應用開發，最終達到低成本、高效率且環境友好地產生和利用氫能源。”
