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摘 要：研究小组成功提取出粉末酸性硫化物光催化剂的物理性质数据，通过结合物理性质数据和模拟，明确了使太阳能向水解反应能的转化效率超过10%的必要条件，有助于开发出用于从水中更高效地提取氢的新型材料。
关键字：可见光分解水制氢、粉末酸性硫化物光催化剂、Y2Ti2O5S2、转化效率、太阳能制氢
——通过定量测量和理论分析预测细粒化和掺杂的效果
● 成功提取出粉末酸性硫化物光催化剂的光生载流子寿命等物理性质数据
● 结合物理性质数据和模拟，明确了实现10%转化效率的条件
● 有望为显著提高粉末光催化剂的性能作出贡献
日本国立研究开发法人产业技术综合研究所（以下简称“产综研”）的研究小组针对利用可见光水分解水制氢和氧的酸性硫化物光催化剂之一的Y2Ti2O5S2，明确了使太阳能向水解反应能的转化效率（以下简称“转化效率”）超过10%从而达到实用水平所需的必要条件。
首先，通过瞬态吸收光谱法向Y2Ti2O5S2照射激发光，在1皮秒（1万亿分之一秒）~1微秒（100万分之一秒）的时间范围内测量光生载流子浓度随时间的变化，获得了粉末形状时的光生载流子寿命（以下简称“载流子寿命”）等物理性质数据。接着，根据所获得的物理性质数据进行模拟分析，求出转化效率与粉末粒径之间的关系，发现通过使粒径减小至1μm以下，转化效率有可能超过10%。此外，计入掺杂对延长载流子寿命的效果后进行模拟分析得知，通过将电子浓度降低到当前水平的1/100，也能够使转化效率超过10%。