氣候變化所導致的嚴重影響在全球範圍內已初見端倪，為此人們急切地尋找能夠替代化石燃料的可再生清潔能源。近日，一支來自西交利物浦大學的科研團隊對環保燃料——過氧化氫（H202）的製備過程中所使用的材料進行了改進，使得改進後的燃料產量得到提升。該項研究成果發表於學術期刊《Energy Advances》，有望推動太陽能燃料成為一種能夠大規模使用的能源。
研究人員介紹道，過氧化氫是一種很有前途的環保燃料，它能夠以液態形式儲存，因而其運輸過程相較於另一種潛在的可再生燃料——壓縮氫，更方便也更安全。然而，過氧化氫的製備過程充滿了挑戰，其商業化生產從目前來看，存在著危險性和高耗能的問題。
藉助太陽能從水和氧氣中製備過氧化氫，這是一種更安全也更清潔的製備方法，但這一反應需要光催化劑的參與。光催化劑有兩項任務：一是吸收光，二是利用光的能量產生化學反應，將水和氧轉化為過氧化氫。一般來說，單種材料只能很好地完成其中一項任務，所以要將不同材料組合起來，以達到最佳化製備過程的目的。不同材料間如何進行組合，這正是西浦科研團隊近來的研究重點。
研究人員在加熱條件下成功地將有機物融合到鈮酸鹽——一種層狀金屬氧化物中，這不僅加強了鈮酸鹽的光催化作用，還提高了過氧化氫的產量。在開發穩定的過氧化氫光催化劑的程序中，這一發現尚屬首次，對於為未來創造更清潔燃料這一目標而言，這是一個重大進展。
論文的通訊作者、西浦理學院化學系副教授Graham Dawson博士介紹道：“運用對層狀金屬氧化物進行有機改性這樣一種方法，並不斷擴充套件測試材料和屬性的範圍，就是我們接下來要做的工作。此外，我們還將從根本上進一步研究改性的過程，以嘗試提高其長期穩定性，為過氧化氫的大規模生產和使用做準備。”
論文的第一作者章羅娜是西浦化學系碩士畢業生，已獲得高階化學碩士（研究型）卓越（Distinction）學位，並獲得了美國埃默裡大學“女性科學獎”的全額獎學金用以攻讀博士學位。
揚子晚報/紫牛新聞記者 顧秋萍 通訊員：戴凱琳
校對 徐珩
來源：紫牛新聞
