由于光热材料的环境太阳加热温度较低，太阳能加热催化具有实现零人工能耗的潜力。

近日，河北大学Yaguang Li，Jun Luo，Shufang Wang提出了一种利用黑色光热材料（如Bi₂Te₃）和红外绝缘材料（Cu）的异质结构来提高太阳加热温度的概念。

文章要点

1）Bi₂Te₃和Cu异质结（Bi₂Te₃/Cu）将Bi₂Te₃的1次太阳加热温度从93 °C提高到317 °C，实现了89%的太阳吸收和5%的红外辐射的协同作用。此外，该策略适用于将Ti₂O₃、Cu₂Se和Cu₂S的1个太阳加热温度分别提高到295 °C、271 °C和248 °C的各种黑色光热材料。

2）该Bi₂Te₃/Cu基器件能够在1次太阳照射下将CuO_x/ZnO/Al₂O₃纳米片加热到305 °C，该系统的1次太阳驱动甲醇和水的产氢速率为310 mmol g⁻¹ h⁻¹，至少是目前所有太阳能驱动系统的6倍，太阳能对氢的效率为30.1%，工作稳定性为20天。此外，在春季室外日照下，该系统扩大到6 m²，可产生23.27 m³/d的氢气，显示了其工业化生产的潜力。

参考文献

Li, Y., Bai, X., Yuan, D. et al. General heterostructure strategy of photothermal materials for scalable solar-heating hydrogen production without the consumption of artificial energy. Nat Commun 13, 776 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-28364-y

https://doi.org/10.1038/s41467-022-28364-y