國際杰青計劃(Talented Young Scientist Program, TYSP)是中國“科技伙伴計劃”重要內容,旨在落實(shí)“一帶一路”科技創(chuàng )新行動(dòng)計劃,促進(jìn)我國同其他發(fā)展中國家的科技人文交流,合作培養青年科技領(lǐng)軍人才。在該計劃支持下,埃及石油研究所(Egypt Petroleum Research Institute,EPRI)的Mohsen S. Mohamed副教授與國家納米科學(xué)中心葛廣路課題組陳嵐副研究員合作,在紅外響應光催化制氧、制氫方面進(jìn)行了系統研究,取得了重要成果。
自然界50%以上的太陽(yáng)能是以紅外能量形式存在的,目前大部分的光伏技術(shù)不能很好利用這些紅外能量,導致太陽(yáng)能的綜合利用效率很低,尋找具有更好紅外響應、成本低廉的光催化材料成為國際研究熱點(diǎn)之一,也是埃及等國家新能源領(lǐng)域的重要方向。
陳嵐副研究員、Mohsen S. Mohamed副教授及開(kāi)羅大學(xué)納米技術(shù)研究中心的Mohamed A. Betiha教授合作完成了具有較強紅外響應、無(wú)貴金屬摻雜層狀雙金屬氫氧化物(LDH)基光催化材料體系的設計和小批量合成。該材料的最大吸收帶位于700-1400 nm之間,包括CoTiOx, CoBiOx, CoBiTiOx, CoBiTiWO4等材料體系,具有優(yōu)異的紅外光解水制氧和制氫性能。實(shí)現了在有或無(wú)乙醇存在的條件下139及42.7 μmol/g/h的制氫能力,并在無(wú)貴金屬、無(wú)乙醇存在的情況下,達到5455 μmol/g/h紅外光解水制氧。相關(guān)結果已在J Power Source 及 J Cleaner Production等期刊上發(fā)表,并申請了專(zhuān)利(CN201910276644.6,CN201910402626.8)。這些研究工作將有助于大幅提升太陽(yáng)能的綜合利用效率,在光解水制氫、制氧、有機物降解等方面發(fā)揮作用。
埃及方合作單位積極評價(jià)與國家納米科學(xué)中心的合作成效,并大力支持通過(guò)中-埃政府間合作項目進(jìn)一步加強在該領(lǐng)域的合作。利用雙方技術(shù)優(yōu)勢,共同搭建中埃在新能源領(lǐng)域(如埃及沙漠地區的太陽(yáng)能光熱資源利用)合作的平臺、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)合作。