據物理學家組織網（wǎng）近日報道（dào），美國科學家研發出一種原子尺度的“混亂工程”技術，可以將光（guāng）催化反應中低效的“白（bái）色”二氧化鈦納米粒（lì）子變成高效（xiào）的“黑色”納米粒子。科學家們表示，最新技術有望成（chéng）為氫清潔能源技術的關鍵。

      加州大學（xué）伯克利分校以（yǐ）及伯克利勞倫斯國家實驗室環境能源技術中心的（de）科學家（jiā）塞繆（miù）爾?毛領（lǐng）導的研究（jiū）團隊研發出的（de）這項技術（shù），通過（guò）工（gōng）程方法，將“混亂工程”引入了半導體二氧化鈦納米晶體（tǐ）的結構中，使白（bái）色的晶（jīng）體變為黑色（sè），新晶體不（bú）僅能吸收紅外線還可以吸收可（kě）見光（guāng）和紫（zǐ）外線（xiàn）。塞繆爾?毛在美國化學會於新奧爾良舉辦的年度大會上指出：“我（wǒ）們已經證（zhèng）明，黑色的二氧化鈦納米粒子能通過太陽光驅動的光催化反應產生氫氣，而且，效率創下了新高（gāo）。”

      塞繆爾?毛解釋道：“在實驗（yàn）中（zhōng），我們讓白色的二氧化鈦納米粒子承受高壓的氫氣，打（dǎ）亂了（le）二氧（yǎng）化（huà）鈦納米粒子的結構，合成（chéng）出的黑色二氧化鈦納米粒子成為一種耐用且高效的光催化劑，而且也擁有了（le）全新的潛能。”

      氫氣可廣泛應用於清潔電池或燃料中，並不會加速全球變暖，但是，使用氫氣麵臨的最大挑戰是：如何高效且低成本地（dì）大規模製（zhì）造出氫氣（qì）。盡管氫氣是宇宙中儲量最豐富的元素，但純氫在地球上少（shǎo）之又少，因為氫會同（tóng）任何其他類（lèi）型的原子結合。用太（tài）陽（yáng）光將水分子分解成氫氣（qì）和氧氣是理想的製（zhì）造純（chún）氫的方式，但這一過程需要一（yī）種高效且不被水腐蝕的光催化劑（jì），二氧化鈦能對抗水的腐蝕，但無法吸收紫外線，紫外線占（zhàn）據了太陽光10%的能量（liàng）。

      塞繆（miù）爾?毛的最新（xīn）研究改變了這種現狀，最新技術不僅為製氫過程提供了一種極富前景的新的光催（cuī）化劑，而且也消解了（le）一些根深蒂固的科學觀念。塞繆爾?毛說：“我們的測試表明，一種好的半（bàn）導體光催化劑不必是瑕疵最小且能態僅僅在導帶之下的單（dān）晶體。”

      另外（wài），伯克利實驗室先進光源中（zhōng）心進行的（de）特性研究測量結果（guǒ）表明，在100個小時的太陽光驅動製氫過程中，有40毫克氫氣源於光（guāng）催化反應，僅僅（jǐn）0.05毫克氫被黑色的二氧化（huà）鈦吸收。