“研发新型光催化剂：常温光照高效制氢，二氧化碳变废为宝”

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陈曦通讯员焦德芳

日前，天津大学封伟教授团队成功合成了可作为性能优异的光催化使用的新型带隙可调的二维层状锗硅烷材料，在常温光条件下可以有效地制造氢气，将二氧化碳有效地还原为一氧化碳。 相关研究成果已经在线发表在国际权威期刊《自然通讯》上。

随着工业社会的迅速发展，“温室效应”成为人类面临的重大环境课题。 已知化石燃料燃烧排放的二氧化碳会导致“温室效应”。 随着大气中二氧化碳浓度的上升，全球变暖加剧，灾害性天气逐年增加。 高效制造氢气等绿色能源，如何实现二氧化碳的转化利用，已引起世界科学家的广泛关注。

天津大学封伟教授团队在理论计算和结构设计的基础上，通过精确控制锗硅元素含量，首次实现了锗和硅类二维材料的带隙控制，得到了一种新材料——带隙可调的二维层状锗硅烷。 这种新型二维材料通过兼具合适的带隙结构、宽光谱吸收、高比表面积和表面化学活性，显示出优异的光催化性能。 实验结果表明，该材料作为光催化剂，在常温条件下通过光照射可以有效地生产氢气。 利用这种材料使二氧化碳进行光催化反应，还原一氧化碳的效率将达到目前主流光催化材料的数十至数百倍以上。

“这种新材料高效、绿色、环保。 ”封伟教授表示，该材料也是制造高性能纳米能源转换器件和纳米光电器件的理想材料，为未来新型半导体材料的电子结构控制和光电性能的提高提供了材料基础和技术支撑，在许多行业具有广阔的应用前景。