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当然是有的！事实上，水分解成氢气和氧气，被称为water splitting，是近年来化学，光电子，材料学等诸多领域中都非常炙手可热的话题之一。 最简单的water splitting的方法，就是大家在初中课堂上回学到的电解法。之中根据条件不同，可以有高压电解和高温电解。但是这一方法的问题就在于需要消耗巨大的能量，很不经济。 除此之外，还有热解法。近年来，金属-有机框架（metal-organic framework，MOF）在热解催化剂方面有很不错的贡献。很多催化剂都能让这一反应达到不错的效率。 而在在water splitting中，最最fancy的部分，是photoelectrochemical 的重要课题，photocatalysis water splitting，光催化水分解。光能无疑是人类可以利用的最重要的可再生能源之一，用分解水的方法捕获光能，两头都是清洁的，无疑是最理想的组合。而光催化水分解中，催化剂的结构一般分为两个功能模块，收集光能的模块，和利用光能使水分解的模块。后者有时候还会分成产生氢气的一端和产生氧气的一端。其中，比较常用的是，一些以重金属钌铑钯铱，以及铁钴镍为核心的一系列金属配合物催化剂。 上图即是这一类催化剂的抽象结构特征。D为donor，电子提供者，A为acceptor，电子接受者，P为photo sensitiser，光敏剂。过程中，P吸收来自光的能量，使得D和A之间产生电势差，导致电子由D流向A。D和A的结构，决定了二者可以和水反应，分别生成氢气和氧气。 将这种材料涂抹在基质表面，浸入水中，光照后即可看到有气泡产生。这就是理想的water splitting的效果。某些donor-acceptor分离的催化剂，还可以控制在膜的两侧分别生成氢气和氧气。 当前，这类催化剂的关键瓶颈还是在于转化效率底下，适用频谱范围窄，成本高企。加之工业生产氢气和氧气的方法暂时来讲成本远低于催化方法，所以并没有很多生产上的应用。但是可以预见的是，在不就的将来，随着研究的进步，这一重要的材料会越来越多的进入人们的视野。 12评论  0赞 薛纳瑞20160407 物质由分子构成，如果改变原来分子的结构，需要施加能量；反之，两种物质的分子合成一种物质分子时，会释放出能量。这种存在于分子结构中的能量，称为化学能。水的分解生成两种物质，需要施加能量，例如电能；煤炭与氧气发生燃烧，是一种化合反应，生成二氧化... 全文  0赞 要三期56954148 违背现有科学的事情也不一定就没有，我们也不能把眼光只盯在键能上，现在的卫星推进系统就违背牛顿第三定律了，可事实是存在了。至于键能的问题我看就像拔河用的绳子两伙人用那么大力去拉就是没拉断，但用剪刀一剪就断了，也没用多少能量，怎么去解释呢？  2赞 轻梦想 那要是把这种催化剂扔水里，地球岂不是要毁灭 // @强碱强酸盐: 如果能有催化剂在利用太阳能的情况下，水分解成氧气和氢气，如果能找到这种高效的催化剂，那就很牛了  2赞 强碱强酸盐 如果能有催化剂在利用太阳能的情况下，水分解成氧气和氢气，如果能找到这种高效的催化剂，那就很牛了  2赞 九11 化学键能量在哪里摆着了  1赞 用户6601753 光催化水解文章一大堆啊，怎么说没人搞呢？  0赞 Jerry157945442 我感觉不太科学吧，形态的转换不就是吸收能量和适当能量的过程吗，比如核电厂 0赞 IvanZhu //@要三期56954148:违背现有科学的事情也不一定就没有，我们也不能把眼光只盯在键能上，现在的卫星推进系统就违背牛顿第三定律了，可事实是存在了。至于键能的问题我看就像拔河用的绳子两伙人用那么大力去拉就是没拉断，但用剪刀一剪就断了，也没... 全文 0赞 南豆子 所以要是宽禁带才可以 // @九11: 化学键能量在哪里摆着了 0赞 别人家再好也不是你的 哥 两种物质合成一种物质你是不是没见过吸热反应？ // @薛纳瑞20160407: 物质由分子构成，如果改变原来分子的结构，需要施加能量；反之，两种物质的分子合成一种物质分子时，会释放出能量。这种存在于分子结构中的能量，称为化学能。水的... 全文 |
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