光-热耦合分解NH₃能够完全利用全光谱的太阳能，为解决H₂的储存和运输提供一种可行方法。有鉴于此，北京大学物理学院王新强教授、王平副教授、上海交通大学机械与动力工程学院新能源动力研究所周宝文副教授、麦吉尔大学矿业和材料系宋俊教授等报道在Si载体上构筑了担载Ru纳米粒子的GaN纳米线，能够使用太阳能作为唯一的能量来源从氨溶液产生氢气。

本文要点

（1）

在光热效应的帮助下，光生电荷载流子对产生氢气起到关键作用。使用聚焦太阳能照射能够显著的将活化能的能垒从1.08 eV降低至0.22 eV。在400 h连续光照射实现了3400750的TON，每小时制氢的速率达到热催化反应的1000倍。

（2）

通过实验、光谱表征、DFT理论计算揭示反应的机理。在室外光催化测试验证了这种多功能的光热催化结构能够使用天然太阳能分解NH₃。

参考文献

Li, J., Sheng, B., Chen, Y. et al. Utilizing full-spectrum sunlight for ammonia decomposition to hydrogen over GaN nanowires-supported Ru nanoparticles on silicon. Nat Commun 15, 7393 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-51810-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51810-y