俄勒冈大学的一项新研究发现，镍和铁氧化物的超薄膜似乎是太阳能将水分解为氢和氧的有效催化剂。这样的设备可以用来从简单而丰富的阳光和水资源生产氢燃料，但是到目前为止，它在成本上与其他形式的能源生产没有竞争性。对技术的改进可能会改变这一点。

图片来源：俄勒冈大学

对于这项新工作，太阳能材料和电化学实验室的研究人员对催化剂材料进行了研究，并致力于开发一种计算机模型，该模型可以估算太阳能分水装置中不同催化剂薄膜的有效性。

这项工作的结果表明，“基于与天然矿物质相似的原子结构的镍铁混合氧化物，对从水中形成氧的氧的催化活性最高，这是基于对八种基于氧化物的目标材料进行的并排比较。各种研究工作。”而且，当与半导体吸光剂组合使用时，镍铁氧化物催化剂在厚度为0.4纳米的膜中最有效。

“当你想将质子从水分子中拉出来以制造氢气作为燃料时，还必须带走剩下的氧原子，并从中制造出氧气，”化学教授香农·博特彻（Shannon Boettcher）在《 UO》新闻稿中说。 。“事实证明，水分解过程中最慢，最困难，最耗能的步骤实际上是制氧步骤。我们一直在研究制氧的催化剂。具体来说，我们正在寻找能够减少此步骤所需能源并且不使用昂贵的贵金属的催化剂。”

Boettcher说：“我们发现，当我们将氧化镍膜当成具有食盐等岩石盐结构的结晶材料时，它们会吸收铁杂质，并在催化过程中自发转化为具有层状结构的材料，” 。“半导体吸收光，产生电子-空穴对，这些电子-空穴对移动到催化剂材料上，并继续推动水分解反应，从而产生燃料。”

目前，这只是一个实验室发现，但是研究人员认为，这值得发展到原型阶段。由于能源部支持这项研究，研究人员认为这种材料有可能在美国能源部人造光合作用联合中心的原型中使用。