利用可再生太陽能對于解決全球能源和環境問題以及實現我們社會的可持續發展至關重要。在這方面，光催化分解水作為一種經濟有效的方法，將可持續的太陽能轉化為有價值的化學物質，引起了人們極大的興趣。

然而，效率對反應條件和實驗裝置敏感，很難比較不同研究小組的結果或為大規模實施提供可靠的指導。由于缺乏檢測標準，很難對不同研究小組獲得的結果進行比較，也難以為大規模實施提供可靠的指導。

近日，由中國科學院大連化學物理研究所李燦教授、李仁貴教授率領的研究團隊，與東京大學多門教授、昆士蘭大學王連洲教授合作，來自國家先進工業科學技術研究所的KazuhiroSayama教授和來自中國科學院金屬研究所的GangLiu教授發起了建立用于太陽能燃料生產的顆粒光催化劑的國際效率認證和測試協議。

他們的觀點發表在《焦耳》雜志上，有望為制定公認的測試標準和進一步推動光催化太陽能轉換領域的研究進展提供有益的指導。

用于太陽能燃料生產的顆粒光催化劑的效率鑒定和測試協議

研究人員討論了基于顆粒光催化劑的整體光催化水分解反應效率的可靠測定方案。

他們還提議建立認證研究實驗室，進行效率認證，以推出“最佳研究光催化劑效率”圖表。

這一舉措將為建立光催化分解水的標準測試協議和提高實際應用中的太陽能-氫氣轉換效率提供一個重要平臺。

化學中，光觸媒、光催化劑（photocatalyst）指的是能夠加速光化學反應的催化劑，這種現象被稱為光催化（photocatalysis）。

什么是光催化劑？

常用的光觸媒有磷化鎵（GaP）、砷化鎵（GaAs）等等。最廣泛使用的是二氧化鈦，它能靠光的能量來進行消毒、殺菌。由于光觸媒環保又實用，光觸媒的開發試驗已逐漸實行，但需注意的是光觸媒優點同時亦可成為缺點，因它在陽光紫外線照射達到一定強度時才產生化學作用。

光催化劑的原理

光子具有一定能量，當照射到某些物質上（如半導體），原子的電子吸收一定的能量后，便會從價帶（valenceband）躍升，到導帶（conductionband），而原本電子存在的地方就會出現一個帶正電的電洞——也即光生電子和光生空穴。正電子與空氣中的水分子結合產生具有氧化分解能力的氫氧自由基，負電子則與空氣中的氧結合成活性氧，由于這種電子和空穴分別具有較強的還原性和氧化性，因此能使半導體上的物質發生氧化還原反應，從而將光能轉換為化學能。這些物質被稱為光催化劑。