光热效应诱导水/催化剂界面调控增强废水制氢技术

本研究针对太阳能光催化制氢过程中对纯水资源的依赖及废水利用率低的问题，来自国内的研究团队创新性提出水相调控策略。通过改变废水的相态，将氢气传输阻力降低约两个数量级，同时抑制离子对光吸收和表面活性位点的破坏。该策略利用相变诱导的局部高温环境降低界面吸附能垒，显著提升光生载流子分离效率，最终在自然光照射下实现51.33 mmol m?2 h?1的产氢速率，为废水资源化与清洁能源生产提供新范式。

　　

太阳光驱动下的颗粒光催化剂（particulate photocatalysts）分解水制氢技术，虽被视为经济高效的氢能制备方案，却长期受限于纯水依赖和废水利用率低的瓶颈。这项突破性研究通过精妙的水相调控策略，在废水体系中开辟了新路径——相态转变使氢气传输阻力骤降两个数量级，有效屏蔽离子对光吸收（photo absorption）和表面活性位点（active sites）的侵蚀。更令人振奋的是，相变诱导的局部高温环境如同"分子加速器"，显著降低界面吸附能垒，推动光生载流子（photo-induced carriers）的分离与传输效率呈指数级提升。在户外自然光条件下，该光催化系统创下51.33 mmol m^?2 h^?1的产氢记录，为废水资源化（wastewater reutilization）与可持续氢经济（hydrogen economy）发展提供了教科书级的解决方案。