给半导体“补钙”，我科学家大幅提升光解水制氢效率
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2025-10-15 12:35:37
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中国科学院金属研究所近日披露，该所科研人员通过给一种名为聚三嗪酰亚胺（PTI）的聚合物半导体材料“补钙”，成功优化其生长过程，大幅提升了光解水制氢效率。相关研究成果发表于《自然—通讯》杂志。
在这项研究中，科研人员提出了一种叫作“晶格工程”的策略，调整了PTI的生长“配方”，将原有的氯化锂/氯化钾混合熔盐，更换为氯化锂/氯化钙混合熔盐，使PTI在生长过程中引入钙元素，最终制备出一种钙掺杂PTI六棱纳米盘。这就是所谓的“补钙”过程。
实验结果显示，“补钙”后新材料中电子与空穴之间的束缚力显著降低，其结合能从原来的48.2meV大幅降至15.4meV。“这个值已低于室温下的热扰动能，意味着激子可以自动‘解散’，形成自由移动的电荷。我们利用超快光谱技术，直观地捕捉到了这一快速解离过程。”论文通讯作者、中国科学院金属研究所研究员刘岗说。（宗和）
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