摘 要：熊本大学产业纳米材料研究所的伊田进太郎教授所带领的研究小组发现，在紫外线照射下，厚度约1nm的钛铌氧化物纳米片（TiNbO5-）和稀土离子（Eu3+，Tb3+）的混合物（以下称“TiNbO5-纳米片/Eu3+，Tb3+混合物”）的发光颜色会随溶液中的质子浓度（氢离子浓度）变化。由于TiNbO5-纳米片/Eu3+，Tb3+混合物在质子浓度较低的环境中发出绿光，在质子浓度较高的环境中发出红光，在质子浓度中等的环境中发出黄光，因此可以通过目测，实时了解化学反应中的质子浓度。研究小组使用TiNbO5-纳米片/Eu3+，Tb3+混合物作为凝胶电解质，成功实现了对水电解反应过程中质子浓度变化的可视化。该发光体有望应用于对氢燃料电池内部质子传导机制的研究，助力实现未来碳中和社会。
关键字：水电解反应、质子浓度可视化、TiNbO5-纳米片/Eu3+，Tb3+混合物、质子传导机制、氢燃料电池
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研究证明，由钛铌氧化物纳米片（TiNbO5-）和稀土类离子（Eu3+，Tb3+）相互堆叠的结构，可根据质子浓度（氢离子浓度）分别发出绿光、黄光或红光。
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稀土类离子/氧化钛铌纳米片发光体能够实时显示反应当中质子浓度的变化。
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该技术有望阐明水电解池和氢燃料电池的质子传导机理，这两种技术对于实现碳中和社会至关重要。