日本科學家用納米材料設計出一種新型催化劑，可有效催化人工模擬天然光合作用的關鍵步驟——利用陽光分解水，有望提高氫氣生產效率、降低成本。
低成本生產氫氣是實現“氫經濟”的基礎。理想方案之一是模擬植物光合作用的光反應階段，借助陽光分解水。目前，人工分解水的技術往往要消耗額外能量和其他原料，或者需要能量較高的光，不能利用陽光中的可見光，因此需要投入較高成本。
日本大阪大學最近發布新聞公報說，該校研究人員將超薄的黑磷和釩酸鉍材料相結合，設計出了能有效實現陽光分解水的新型催化劑。相關論文發表在新一期德國《應用化學》周刊國際版上。
黑磷是磷的一種單晶體，超薄黑磷有著優良的半導體性能，是二維材料研究領域的熱點，它有很強的吸光性，能吸收可見光光譜范圍內所有波長的光。釩酸鉍是一種黃色的無機化合物，其光催化性能近年來受人矚目。
研究人員說，黑磷對水的還原作用與釩酸鉍對水的氧化作用相結合，可以快速運輸電子，在可見光作用下把水分解成氫氣和氧氣，無需消耗其他原料。可見光區占太陽輻射總能量的一半左右，將其納入利用范圍可以大幅提高光催化效率。
