历史性突破！效率提升15倍，MC镁瑞臣助力光解水制氢最新研究成果！

目前，太阳能制氢主要分为两种路径：其一，借助太阳能电池发电，再利用电能电解水制氢，此法虽高效但设备成本高昂且结构复杂；其二，则是直接利用太阳光进行光解水，通过二氧化钛等半导体材料，在阳光照射下直接分解水分子产生氢气。

二氧化钛，被誉为“光催化之王”，其晶体结构中蕴含着数以亿计的钛原子与氧原子。在阳光的照耀下，这些原子被激发，产生携带能量的电子—空穴对，为分解水制氢提供动力。

然而，二氧化钛材料存在一个固有的难题：被激活的电子和空穴如同在迷宫中迷失的旅人，在材料内部随机碰撞，大部分在极短的时间内便会复合消失。

此外，高温制备过程中，氧原子容易逃逸，形成导致电子和空穴复合的缺陷，进一步降低了光催化效率。

面对这一挑战，中国科学院金属研究所团队提出了“元素替代”与“结构整容”的解决方案。他们选择了与钛元素相邻的稀土元素钪（Sc）作为改造的“魔法师”。

钪的神奇之处在于：其一，其离子半径与钛相近，能够无缝嵌入晶格而不破坏结构；其二，钪的+3价稳定价态恰好能平衡氧空位带来的电荷失衡；其三，钪原子在表面能够重构晶体结构，形成特定的晶面，引导光生电子和空穴顺利逃出“迷宫”。

通过精确控制钪原子的引入量（约5%），科研团队成功制备出表面由｛101｝和｛110｝两类晶面构成的金红石相二氧化钛。这两个晶面如同精密设计的“电荷高速公路”，一个负责收集电子，另一个则接收空穴。

更令人惊叹的是，两个晶面之间形成了强度堪比太阳能电池的电场（约1kV/cm），为光生电荷的传输搭建了高效的“立交桥”。

经过严格测试，改造后的半导体光催化材料展现出了卓越的性能提升：光生电荷分离效率提高了200多倍，对360nm紫外光的量子利用率突破了30%的门槛。在模拟太阳光条件下，其产氢效率较传统二氧化钛材料提升了15倍，创造了该材料体系的新纪录。

二氧化钛作为一种广泛应用于工业领域的无机材料，我国已建立了完整的产业链。同时，我国稀土钪的储量丰富，位居世界前列，为这一技术的产业化应用提供了坚实的物质基础。

在追求可持续发展的今天，MC镁瑞臣（Mery Change）以其卓越的创新精神和科技实力，推出了新一代小镁光催化实验系统MC-SPB10 Max，为助力我国光催化的进展带来了重大突破。

高效精准：我们的光催化实验系统采用精简的1个阀门专利气体循环设计，确保气体流动的顺畅与高效。同时，3-10分钟均匀扩散、误差<3%的精准控制，使实验数据更加可靠。

高集成度：MC-SPB10 Max集成了多种实验功能，免去繁琐的连接与维护。高气密性设计（-0.1Mpa保压120小时），确保了实验的精确性与安全性。

多功能应用：无论是光催化分解水制氢/氧、光催化全分解水、光催化CO还原，还是光催化量子效率测量、PEC光电化学、光热催化等实验，MC-SPS10 Max都能轻松胜任。同时，它还适用于光降解气体污染物，如VOCs、甲醛、氮氧化物等，应用广泛，前景无限。

自动化与智能化：全自动数字控制、可视化工作流、一键启动，使实验操作更加便捷。精密气氛控制功能，确保实验过程中的气氛洗脱或充放，为科研提供有力支持。

AIO型工作站：集实验、检测、分析、通讯于一体，MC-SPB10 Max不仅满足实验需求，更提供强大的数据处理与分析功能，助力科研工作高效推进。

展望未来，随着光催化分解水效率的不断提升，该技术有望实现大规模产业应用，MC镁瑞臣将为能源结构的转型升级注入新的活力，推动清洁能源的广泛应用，助力我国能源结构的绿色转型，持续贡献力量。