技术突破 - 中国科学院金属研究所科研人员通过“晶格工程”策略，为聚合物半导体材料聚三嗪酰亚胺（PTI）“补钙”，成功优化其生长过程，制备出钙掺杂PTI六棱纳米盘[3][4] - “补钙”过程将原有的氯化锂/氯化钾混合熔盐生长“配方”更换为氯化锂/氯化钙混合熔盐，使PTI在生长过程中引入钙元素[4] 性能提升 - “补钙”后新材料中电子与空穴之间的束缚力显著降低，其结合能从原来的48.2 meV大幅降至15.4 meV，该值已低于室温下的热扰动能，意味着激子可以自动解散形成自由移动的电荷[4] - 解离后的电子和空穴能够沿着不同路径移动，实现了制氢与制氧反应在空间上的分离，有效避免了互相干扰和副反应[4] - 得益于这一改进，新材料在光解纯水制氢中的初始活性比原来提高了3.4倍[4] 材料与行业前景 - PTI是一种以碳、氮为主要成分的聚合物半导体材料，具有成本低、环境友好、结构适合光催化等优点[3] - 该材料在实现低成本、规模化太阳能制氢方面具有广阔前景[3] - 此项研究为PTI材料的优化提供了新路径，也为其他聚合物半导体在光能转换领域的应用打开了新思路[4]