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中新网北京10月8日电 (记者 孙自法)记者10月8日从中国科学院金属研究所获悉，该所太阳能与氢能材料研究团队最新研究发现，利用一种叫做“晶格工程”的策略，通过给光催化材料聚三嗪酰亚胺(PTI)“补钙”改变生长的“配方”，成功让它内部的光生电荷更容易分开并且各行其道博鱼半岛在线登录，从而提高太阳能光解水制氢效率。
然而，当前PTI的光催化分解纯水制氢效率仍然较低，这主要归结于其作为聚合物材料的致命弱点：当光照射时，PTI中成对产生的光生电荷包括带负电、具有还原性的电子和带正电、具有氧化性的“空穴”博鱼半岛在线登录，会很容易被引力“绑定”在一起形成“激子”，并最终重新“拥抱”在一起消失掉，而非挣脱引力束缚变成“自由电荷”，分别前往还原和氧化反应位点，参与到相应的反应中。
通过改用氯化锂和氯化钙的混合熔盐，由熔盐冷却时析出的氯化钙晶体作为PTI形核和生长的基体，最终制备出一种钙掺杂(即“补钙”)PTI六棱纳米盘(PTI-LiCa)，和传统PTI-LiK相比，“补钙”PTI-LiCa的“激子”中光生电子和“空穴”之间的结合能从PTI-LiK的48.2毫电子伏大大降低到15.4毫电子伏，比室温下的热扰动能(25.7毫电子伏)还要低，也即在室温环境的热扰动下，激子中的光生电子和“空穴”就会自动“分手”，产生激子自发解离现象，形成自由电荷。利用先进的超快光谱技术，研究团队亲眼“看到”了这一解离过程。
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