研究人员提出太阳能光解水效率测试标准

利用可再生太阳能对于解决全球能源和环境问题以及实现可持续发展至关重要。在这方面,光催化水分解作为将可持续太阳能转化为有价值的化学物质的一种经济有效的方法已经引起了人们的极大兴趣。

但是,由于效率对反应条件和实验设置敏感,因此很难比较不同研究小组获得的结果或为大规模实施提供可靠的指南。由于缺乏测试标准,因此很难比较不同研究小组获得的结果,也很难为大规模实施提供可靠的指南。

日本东京大学教授Kazunari Domen、澳大利亚昆士兰大学教授王连洲、日本国立产业研究所教授Kazuhiro Sayama、中科院金属研究所研究员刘岗等国内外科学家,从澄清光催化基本概念出发,指出颗粒光催化剂分解水研究中现存的误差来源,阐明不同效率表现方式的利弊,并提出规范太阳能光催化性能的比较方法,尤其针于太阳能光催化分解水制氢研究领域的两个重要指标——量子效率和太阳能制氢效率,提出了规范、标准的测试方法。上述专家建议,将该方法作为国际重要期刊发表太阳能光催化分解水制氢相关文章的依据。相关研究内容发表于《焦耳》。

太阳能光催化分解水制氢对国家能源安全、生态环境可持续发展等具有重要意义,已成为科学领域备受关注的前沿课题。该过程一旦取得突破,有望为全球能源和化工行业带来根本性变革。

太阳能光催化分解水反应过程复杂,受光吸收效率、电荷分离效率和催化反应效率等多因素制约,同时,由于实验方法不同,重要实验数据容易出现偏差,这已成为困扰该研究发展的重要问题之一。纵观其他相关研究领域,如太阳能电池,已形成多个国际评价测试标准和认证中心。为此,中国科学院大连化学物理研究所李灿等提议,先在几个国家建立国家级别的效率测试和认证中心,并实现国家级别中心间的互相校准,再逐步推动国际统一标准和认证中心的建立。

目前,中国、日本等国已初步达成建立标准测试中心的协议。在国家自然科学基金委支持下,中国太阳能光催化领域第一个基础科学中心——“人工光合成”基础科学中心已于2020年在大连化物所获批成立。该中心由李灿牵头,筹建中国太阳能光催化分解水效率测试中心。日本科学家代表将在东京大学、国立产业研究所建立日本分中心。国家级测试中心将致力于规范太阳能光催化研究领域的实验过程、实验数据和数据表现方式,增强该领域文章的可信性和准确性,推动研究领域健康可持续发展。

研究人员提出太阳能光解水效率测试标准

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