2016年2月25日,科学技术部基础研究管理中心公布2015年度中国科学十大进展遴选结果,我院康振辉教授、YeshayahuLifshitz教授、李述汤院士课题组的研究成果“研制出碳基高效光解水催化剂”成功入选。
中国科学十大进展由《中国基础科学》、《科技导报》、《中国科学院院刊》、《中国科学基金》和《科学通报》5家编辑部推荐,自2005年以来,该项活动已成功举办11届。此次遴选是从收集整理的256项推荐成果中选出30项候选进展进入终选,并由中国科学院院士、中国工程院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家学者对30项候选进展进行函选投票,最终遴选出了2015年度“中国科学十大进展”。
这10项科学进展分别是:
实现单光子多自由度量子隐形传态
理论预言并实验验证外尔半金属的存在
揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性特征
实现对反物质间相互作用力的测量
探测到宇宙早期最亮中心黑洞质量最大的类星体
发现东亚最早的现代人化石
揭示人类原始生殖细胞基因表达与表观遗传调控特征
解析细胞炎性坏死的关键分子机制
研制出碳基高效光解水催化剂
实现对单个蛋白质分子的磁共振探测

“研制出碳基高效光解水催化剂”成果简介:
利用太阳光直接催化分解水同时制取氢和氧是发展清洁、绿色可再生能源的理想策略之一。在过去40年,聚焦于一步、四电子过程来研究光催化分解水,已经开发出多种无机和有机材料体系的光解水催化剂。然而,大多数光催化剂量子效率较低、稳定性较差。
我院康振辉、Yeshayahu Lifshitz和李述汤研究组设计构建出一种非金属碳纳米点-氮化碳(C3N4)纳米复合材料高效光解水催化剂,提出并示范了一种两步、两电子过程的高效完全光解水新机制,实现了可见光下高效的全分解水:第一步,氮化碳分解水生成过氧化氢和氢气;第二步,碳纳米点将过氧化氢分解成水和氧气。该催化剂具有较好的稳定性(可见光催化活性200天保持不变)以及较高的太阳能到氢能的转换效率(波长420±20 nm下量子效率为16%,太阳能到氢能的转换效率约为2%)。此外,该催化剂材料还具备廉价、资源丰富、环境友好等优点。相关研究论文发表在2015年2月27日Science[347(6225):970―974]上。
伦敦大学玛丽女王学院Steve Dunn教授评价该研究为“是该领域的彻底变革”。该研究结果为深入理解和设计高效光催化剂提供了新的思路。