以色列科学家取得清洁制氢的突破

科学家们在太阳能的帮助下发现了一种更节能的水分解过程。

突破性的清洁制氢工艺，利用太阳能来辅助劈水法，减少了破坏水分子化学键以产生氧和氢所需的电能投入。

研究人员相信他们已经发现了加速催化过程的新途径。

传统的水裂解技术用于清洁制氢既费时又耗能。这些缺陷导致了大规模的水分裂H2生产不实用。位于贝尔谢巴(BGU)的内盖夫本-古里安大学和海法的以色列技术学院的研究人员可能已经找到了一种改进过程和降低成本的方法。

BGU环境物理学家Arik Yochelis教授和Technion材料科学教授Avner Rothschild认为他们发现了新的途径利用光电化学(将太阳能转化为燃料或电力)加速催化过程，他们认为这将显著降低氧气生成所需的电能成本。

析氧反应过程是清洁制氢的必要条件。

析氧反应是在通过化学反应产生分子氧的过程中发生的一种限制性反应。这种化学反应可以通过在产氧光合作用中对水的氧化，通过将水电解成氧和氢，以及通过电催化从氧酸和氧化物中析氧来发生。

四个电子的转移需要生成一个氧分子，然后加入两个氢分子生成水。在目前的反应过程中，每个电子在原子反应点上按照四步的顺序分别移动。这使得化学反应在能量上很困难。

Yochelis和Rothschild能够从理论上和实验上证明了一个新的范例，其中两个电子可以在多个反应位点同时转移，降低了析氧反应的能量障碍。他们的研究结果发表在该杂志上能源与环境科学．

罗斯柴尔德说:“我们的研究改变了科学界对析氧催化机制的普遍理解——这是一种核心和重要的反应，代表了从水中制氢的瓶颈。”

罗斯柴尔德补充说，通过结合他们在两个不同领域的经验和知识，科学家们能够证明催化反应比一些人想象的要复杂得多。研究人员希望他们的发现能在材料开发和新工艺方面取得更多突破，从可再生资源中制造清洁燃料，如清洁氢气，“以促进向净零排放的过渡”。

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