德国开发出新型有机无机杂化“人工树叶”

来自亥姆霍兹柏林材料与能源中心的迈克尔·卢布洛教授的研究小组最近设计并合成了一种新型有机-无机杂化硅基光阳极(人造树叶)，用于水中氧的光解。该光阳极的特征在于，在二氧化硅衬底上覆盖一层非常薄(3-4纳米)的透明、耐酸、高导电的碳链有机保护层，该保护层由二氧化硅衬底上点状催化剂二氧化钌纳米粒子电泳沉积引起的乙醇聚合反应形成。

由于保护层的耐酸性(稳定性)和高导电性，基于光阳极的光伏和光催化工作模式都获得了优异的性能，两者的光电流分别达到20mA·cm-2和15mA·cm-2。进一步研究发现，基于光阳极的器件性能特别稳定，在光伏模式下连续工作8小时，光催化模式下连续工作24小时的情况下，器件仍能保持稳定的功率输出。

由于保护层的高稳定性和高导电性，光催化分水效率大大提高。本研究创新性地引入了有机保护层，首次构建了稳定的有机-无机杂化光阳极结构，克服了传统光阳极分水的不稳定性，为光催化光阳极的设计提供了新的思路。同时，该保护层的制备方法具有良好的可扩展性，可用于其他半导体材料。(郭编)

《中国科学报》(第六版封面，2016年5月3日)