光解水製氫技術始自1972年，隨著（zhe）電（diàn）極電解水向半導體（tǐ）光催化分解水製氫的多相光催化的演變和TiO2以外的光催（cuī）化劑的相繼發（fā）現，興起了以光催化方法分解水製氫（簡稱光解水）的（de）研究，並在光催化劑的合成、改性等方麵取得較大進展。

光解水的（de）原理為：光輻射在半導體上（shàng），當輻射的能量大於或（huò）相當於半導體的禁帶寬度時，半導體內電（diàn）子（zǐ）受激發從價帶躍（yuè）遷到導帶，而空穴（xué）則留在價（jià）帶，使電（diàn）子和空穴發（fā）生分（fèn）離，然後分別（bié）在半導體的不同（tóng）位置將水還原成氫氣或者將水氧化成氧（yǎng）氣。

近日，來自（zì）日本信州大學KazuhikoSeki教授和東京大（dà）學KazunariDomen教（jiāo）授等的研究團隊成功利用（yòng）鋁（lǚ）摻雜鈦酸鍶（SrTiO3:Al）光催（cuī）化劑，並且通過（guò）選擇（zé）性將兩種助催化劑Rh/Cr2O3、CoOOH引入到析（xī）氫反（fǎn）應以（yǐ）及析氧（yǎng）反應中，實現了在波長350-360nm的紫（zǐ）外光照射下，極（jí）高（gāo）的光催化全解水的外量子效率，EQE高達96%，創下了光催化全解水的新紀（jì）錄。

在過去的光全分（fèn）解水的研究中（zhōng），外（wài）量子效率一直無法達到100%的一種重要原因就（jiù）是電荷重組，即空穴與電子在（zài）未參與光解水過程之前，又重新結合在一起，這一過程嚴重（chóng）降低了能量轉化效率。為了避免（miǎn）這一過程，研究團隊采用了兩種手段：第（dì）一通過提高光（guāng）催化劑粒子的結晶度，減少晶格缺（quē）陷。第二將少量鋁原子融入晶格中，減少晶格中的化學缺陷數（shù）量。此外，研究團隊還發現，在鈦酸鍶SrTiO3晶體中，空穴和電子會聚集在不同的晶體麵上，並且利用這一現象，采用逐步光（guāng）沉積法（fǎ），將合（hé）適的（de）催化劑專門鏈（liàn）接到反應發生的（de）位點，從而進一步抑製了（le）電（diàn）荷複（fù）合。