近日，中国科学技术大学教授熊宇杰课题组设计了一类具有原子精度壳层结构的光解水制氢助催化剂，可在降低贵金属铂用量的同时大幅度提高光解水制氢性能。

研究人员基于界面电荷极化作用机制设计出了一类具有原子精度壳层的钯—铂核壳结构助催化剂。该设计利用钯—铂金属间的电势差作为半导体中光生电子的“运动”驱动力，使得电子自发地依次从半导体向金属钯、铂“跑位”，最后聚集在金属铂壳层的外表面，从而驱动了金属铂表面的高效光解水制氢反应。

研究人员发展了壳层厚度精准控制的合成方法，无需使用成本高昂的原子层沉积技术即可在液相体系中生长少数原子层厚度的金属壳层。基于该技术，其光解水制氢效率与无助催化剂的半导体光催化剂相比提高了322倍，比传统纯铂助催化剂的半导体光催化剂体系提高了8.2倍。与此同时，该设计以相对廉价的钯内核替代了金属铂，也使材料成本降低。