當(dāng)利用陽(yáng)光而不是化石燃料從水中提取氫氣時(shí)，它是一種無(wú)污染的能源。但目前用催化劑和光來(lái) "分裂"或分解水分子的策略需要引入化學(xué)添加劑來(lái)加速這一過(guò)程。現(xiàn)在，研究人員在《ACS ES&T Engineering》上表示，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種催化劑，可以破壞廢水中已經(jīng)存在的藥物和其他化合物用來(lái)生成氫燃料，這意味著在生產(chǎn)有用的東西的同時(shí)，還一舉兩得地?cái)[脫了一種污染物。

利用太陽(yáng)的能量來(lái)分裂水來(lái)制造氫燃料是一種很有前途的可再生資源，但即使使用催化劑來(lái)加速這一過(guò)程也是非常緩慢，在某些情況下，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)加入醇類或糖類來(lái)提高制氫的速度，但這些化學(xué)物質(zhì)在生成氫氣的過(guò)程中會(huì)被破壞，這意味著這種方法是不可再生的。

在另一種策略中，研究人員曾嘗試?yán)脧U水中的污染物來(lái)提高氫燃料的生成速度。雖然基于鈦的催化劑對(duì)去除污染物和產(chǎn)生氫氣都有效，但由于它們的反應(yīng)位點(diǎn)重疊，這兩個(gè)步驟的效率低于預(yù)期。減少這種干擾的一種方法是通過(guò)將不同的導(dǎo)電金屬融合在一起制造催化劑，從而形成獨(dú)立的反應(yīng)場(chǎng)所。因此，Chuanhao Li及其同事希望將氧化鈷和二氧化鈦結(jié)合起來(lái)，制造出一種雙重功能的催化劑，在分解廢水中常見(jiàn)藥物的同時(shí)，還能有效地將水轉(zhuǎn)化為氫氣作為燃料。

為了制造這種催化劑，研究人員在納米級(jí)二氧化鈦晶體上涂上一層薄薄的氧化鈷。最初的測(cè)試表明，這種材料并不能產(chǎn)生多少氫氣，因此作為下一步，該團(tuán)隊(duì)在這種雙重催化劑上加了1%重量的鉑納米顆粒--這是一種高效的、雖然昂貴的氫氣生成催化劑。在模擬太陽(yáng)光的作用下，加了鉑的催化劑降解了兩種抗生素，并產(chǎn)生了大量的氫氣。

最后，該團(tuán)隊(duì)在真實(shí)的廢水：來(lái)自中國(guó)一條河流的水樣和去離子水樣品上測(cè)試了他們的產(chǎn)品。在模擬陽(yáng)光的照射下，該催化劑刺激了這三種樣品中氫氣的產(chǎn)生。從廢水樣品中獲得的氫氣量最大。研究人員表示，他們的催化劑可以同時(shí)產(chǎn)生氫燃料，成為一種可持續(xù)的廢水處理方案。