人民网北京4月10日电（记者赵竹青）150年前，科幻大师凡尔纳曾预言：水将成为终极燃料。中国科学院金属研究所刘岗团队的最新研究，将基于二氧化钛半导体的光催化分解水制氢技术效果提升15倍，相关成果4月8日发表于国际权威期刊《美国化学会会刊》。
光催化分解水制氢的核心在于利用半导体材料催化，将太阳能直接转化为氢能。该技术自1972年被发现以来，二氧化钛已成为能源界的“超级明星”，如何提高其实际催化效率，成为全球研究热点。
中国科学院金属研究所刘岗团队独辟蹊径，选择稀土元素钪对二氧化钛材料进行改造。改造后的二氧化钛光催化材料展现出惊人的性能飞跃：光生电荷分离效率提升200余倍，对波长为360纳米紫外光的量子利用率突破30%。在模拟太阳光下，其产氢效率比已报道的二氧化钛高出15倍，创造了该材料体系的新纪录。如果用这种材料制作1平方米的光催化板，在阳光照射下每天能分解水产生约10升的氢气。
记者了解到，二氧化钛作为一种工业用途广泛的无机材料，中国产能占全球50%以上，稀土钪的储量我国位居世界前列，因此我国对于二氧化钛及其后续光催化材料的发展及工业应用具有得天独厚的产业优势，光催化分解水效率进一步突破后将有望实现产业应用，推动能源结构升级。