日本东京科学研究所的研究团队开发出一种新型染料敏化光催化剂，通过用锇替换传统材料中的金属中心，实现了对更长波长可见光的吸收，从而提升了太阳能制氢的效率。相关成果发表在《ACS催化》期刊上。

传统用于光解水制氢的催化剂，如基于钌的配合物，通常只能吸收波长较短(约600纳米以内)的可见光，限制了其对太阳光谱的利用。为突破这一瓶颈，由前田和彦教授与山本遥领导的研究团队设计并制备了锇基光催化剂。该催化剂能够吸收波长高达约800纳米的长波长光，显著拓宽了光谱响应范围。

太阳能制氢效率的提升源于锇的“重原子效应”。前田教授解释道：“在努力扩大光吸收范围的过程中，锇被证明是获取钌配合物无法使用的波长的关键元素，从而使氢气生产效率提高了一倍。”这种效应促进了特定的低能电子跃迁，使系统能捕获更多光子并产生更多激发态电子，最终驱动更高效的产氢反应。

实验结果表明，新型催化剂的太阳能制氢转换效率达到传统钌基系统的两倍。这种即使在弱光条件下仍能保持良好性能的特点，使其在实际太阳光照环境中更具应用潜力。这项研究为开发下一代高效光催化剂、推动可再生能源技术的发展提供了新的材料基础。

更多信息： 作者：Haruka Yamamoto 等人，标题：《基于单线态-三线态激发的长波长可见光吸收金属络合物敏化剂染料敏化光催化剂中的电荷转移动力学》，发表于：ACS Catalysis (2025)。期刊信息： ACS Catalysis