新材料净化分解水制氢

据外国媒体报道：EPFL化学科学与工程研究所的研究人员开发了一种基于金属 - 有机骨架类材料的光催化系统。该系统可用于降解水中存在的污染物，同时产生可被捕获和进一步使用的氢。

金属有机框架（MOF）是一类材料，具有结构多功能性，高孔隙率，迷人的光学和电子特性，所有这些都使其成为各种应用的候选材料，包括气体捕获和分离，传感器和光催化。

由Kyriakos Stylianou在分子模拟实验室领导的EPFL Sion的科学家团队现在开发了一种基于MOF的系统，可以同时执行两种类型的光催化：生产氢气和清除水中的污染物。该材料含有大量可用且廉价的磷化镍（Ni2P），并且被发现在可见光下进行有效的光催化，其占太阳光谱的44％。

第一种类型的光催化，即氢气生产，涉及“水分解”反应。顾名思义，反应将水分子分为其成分：氢和氧。

第二种类型的光催化被称为“有机污染物降解”，其是指分解水中存在的污染物的过程。科学家研究了这种创新的基于MOF的光催化系统，用于降解有毒染料罗丹明B，罗丹明B通常用于模拟有机污染物。

科学家按顺序进行了两项测试，结果表明基于MOF的光催化系统能够将光催化生成的氢与罗丹明B的降解整合在一起。这意味着现在可以使用这种光催化系统清除水中的污染物，同时产生可用作燃料的氢气。

此工作得到了瑞士国家科学基金会NCCR-MARVEL的资助。

参考文献：Stavroula Kampouri, Tu N. Nguyen, Mariana Spodaryk, Robert G. Palgrave, Andreas Züttel, Berend Smit, Kyriakos C. Stylianou. Concurrent Photocatalytic Hydrogen Generation and Dye Degradation Using MIL-125-NH2 under Visible Light Irradiation. Advanced Functional Materials 05 November 2018. DOI: 10.1002/adfm.201806368