科学家们正在紧急寻找清洁燃料来源，例如氢气，以帮助实现碳中和。来自东北大学、东京理科大学和三菱材料公司的研究人员团队在提高将水分解成氢气的光催化反应效率方面取得了突破。

“光分解水催化剂仅利用阳光和水就能产生氢气(H2)，”本项目的首席研究员(东北大学)根岸雄一教授解释说，“但是，该过程尚未针对实际应用进行充分优化。如果我们能够提高活性，就可以利用氢气来实现下一代能源社会。”

研究团队建立了一种新方法，使用粒径约为1纳米的超细铑(Rh)-铬(Cr)混合氧化物(Rh2-xCrxO3)助催化剂(实际反应位点和阻止H2与氧气重整再生成水的关键成分)。然后，将它们按晶面选择性地负载到光催化剂上(光催化剂利用阳光和水来加速反应)。

以前的研究无法通过单一反应完成这两个壮举：微小的助催化剂也可以放置在光催化剂的特定区域。

较小的颗粒尺寸很重要，因为这样一来，助催化剂的比表面积就会增加，单位负载量的助催化剂活性就会大大提高。面选择性负载也很重要，因为否则，随机放置的助催化剂可能会落在晶面上，而所需的反应不会发生。

将F-NCD法制备的光催化剂(Rh2-xCrxO3/18-STO(F-NCD))中助催化剂的粒径、负载位置和电子状态与传统方法制备的光催化剂进行了比较。总体而言，新方法制备的光催化剂的水分解光催化活性提高了2.6倍。所得光催化剂表现出迄今为止钛酸锶的最高表观量子产率。

这种非凡的方法提高了我们生产氢气而不产生二氧化碳等有害副产品的能力。这或许使我们能够利用氢气作为更丰富的绿色能源，让我们所有人都能更轻松地呼吸。