曼徹斯特大學:石墨烯將成為太陽（yáng）能製氫（qīng）的（de）新希望

新（xīn）的研（yán）究結果表明，當（dāng）新材料被陽光照射時，材料傳導質子的速度會增加。被稱為“光（guāng）質子（zǐ）”的效應可被用來設計能夠直接收獲太陽（yáng）能（néng）來生產氫氣（qì）的裝置（zhì）。這種材料的（de）其他應用也可能引起人們的興趣，如光誘導（dǎo）水分解，光催化和製造新型高效光電探測器（qì）。

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到目前為止，這種材（cái）料最有趣（qù）的（de）應用是在基於這些膜的人造光合係統（tǒng）中生產氫氣。而團隊研究人員表示（shì），這本質上是一個新的實（shí）驗係統，其中質子，電子和光子都被壓縮在一個原子級的薄體積中（zhōng）。這（zhè）將會帶來很多（duō）新（xīn）的物理學（xué）現象，新（xīn）的應用程序將隨之而來。

世界（jiè）各地的科學（xué）家正在忙著研究如何通過模仿植物的光合作用直接利用太陽能生產可再生燃料（如氫）。這些人造“葉子”將需要多（duō）功能的膜作為核（hé）心部件，這種膜需要滿（mǎn）足電子傳導性，氣體滲透性，機械堅固性和光學透明度。目前，研（yán）究（jiū）人員使（shǐ）用質子和電子導電聚合物的混合物（wù）來製造這種結構，但這需要通過使用（yòng）石墨烯來避免一些性能的妥協。

研究人員使（shǐ）用（yòng）電學測量和質譜測量，他們測量（liàng）了約104A / W的光響應性，這即每個照（zhào）射到膜的太陽光子（光粒子）將（jiāng）會形成的大（dà）約5000個氫分子。如果與現有的需要數（shù）千個光子（zǐ）來生成單個氫分子的（de）光伏器件相比，這是一個巨大的數字。

光（guāng）電探測器通常收集光線以產生電力，但石（shí）墨（mò）烯膜產生電力，並且副產品為氫（qīng）氣（qì）。它們在微秒（miǎo）範圍內響應光（guāng）子，比大多數商業光電（diàn）二極管快。

本研究得到了勞埃德注（zhù）冊基金會，EPSRC（EP / N010345 / 1），歐洲研（yán）究（jiū）理事（shì）會ARTIMATTER項目（ERC-2012-ADG）和石（shí）墨烯旗（qí）艦項目的支持。