太阳能聚焦能分解水吗？分解过程中氢气不会燃烧吗？

【专家解说】：可以的。现在世界上已经有了强大的太阳能高温炉，聚焦温度高达4000℃，这样高的温度，用于直接热分解水或分步的热化学法制氢都是可能的。 　　还可将太阳能变成电，再利用电来电解水。这种方法特别适用于海上太阳能发电站。因为在辽阔的海面上，能源和原料一应俱全，制得的氢、氧可以通过管道源源不断地输送给陆地上的用户。 　　不过，最有前途的是光解水制氢，包括光电化学电池分解水制氢和光络合催化分解水制氢。 　　早在1972年，日本科学家本多等人在研究半导体电极在光照下的电化学行为时，发现把氧化钛晶体电极和铂黑电极连接起来浸到水里，当太阳光照射氧化钛表面时，就会产生电流，分解水制得氢气。不过，由于氧化钛半导体的禁带宽度大于3.0 eV，只能吸收太阳光中的紫外光和近紫外光部分，所以光能利用效率很低，不过1%。现在的问题是要探索的性能优良的光电极半导体材料，以便进一步提高光解水的效率。 　　专家们认为，应该采用禁带宽度为1.0～1.6 eV的半导体，它们可以吸收差不多整个波长范围内的太阳光。这样的半导体材料有好多种，目前研究得比较多的是砷化镓、磷化铟等等。不久前美国科学家海勒等人用磷化铟半导体作电极的光电化学电池制氢，效率达到12%。还有人用硅作电极，在太阳光的照射下，可以从水中制取12～13%的氢气，甚至有可能达到25%。这就使氢燃料的商品化生产有了可能。 　　光络合催化分解水制氢是最近几年发展起来的一个新领域。11年前，有人发现三联毗啶钌络合物的激发态具有电子转移能力，这使人想起可以利用它来光解水制氢。后来就发明了一种复合催化体系，其中包括光敏剂、中继物、电子给体和铂催化剂。光敏剂捕获太阳能而呈激发态；起桥梁作用的中继物从光敏剂的激发态得到电子，然后迅速同水进行电子交换，还原水而得氢气。光敏剂失去的电子应该得到补充，这就要往溶液中加进电子给体。这样的复合催化体系的太阳光的照射下，每升溶液每小时可以生产1L氢气。 　　正在研究一种办法，把放氢、放氧两个分解水的半过程耦合起来，这样可以不消耗电子给体，使生产成本大大降低。 　　据报道，最近日本制成了一种高效催化剂，是把氧化钛、氧化钌和铂粘着在一起，做成颗粒直径只有1Mr的灰色粉末。把这种粉末加到水和纤维素的混合液里，放在太阳光下，就能产生氢气和二氧化碳。水被分解了，最后剩下来的仅仅是催化剂。 　　关于光解水制氢所取得的突破性成果，曾被我国27位著名科学家推荐、评选为1982年的世界十项重大科技进展之一。 　　参见：http://www.pep.com.cn/200406/ca488229.htm