大豆蛋白微凝胶

光捕获增57%

将大豆蛋白纳米纤维与海藻酸钠复合形成的透明微凝胶，通过折射率差异散射光线，同时利用蛋白官能团形成氢键锁水，大幅提升光催化水凝胶的产氢效率与持水性能。

Yu, Jie · Hu, Neng · 王维佳 · Lei, Lin · 樊慧庆 · Müller-Buschbaum, Peter · 钟齐

Advanced Science 2025

具体参数

产氢速率

{'zh': '4830', 'en': '4830'} µmol h⁻¹ g⁻¹

红外光照3小时失重

{'zh': '5.7', 'en': '5.7'} %

技术优势

产氢速率提升57%

微凝胶与海藻酸钠折射率不同，入射光发生多重散射，光催化剂吸收更多光子，产氢速率显著提高。

水分蒸发减缓27%

大豆蛋白中的羧基与氨基形成额外氢键和静电作用，增强水分子结合，降低水分蒸发速率。

适用于干旱地区制氢

微凝胶提高光利用并延长水凝胶寿命，使其能在沙漠、草原等光照充足但缺水的地区产氢。

应用场景

• 光催化产氢：直接作为光催化剂载体，在光照下高效产氢，尤其适合缺水环境下的分布式制氢。
• 光催化水凝胶：将微凝胶掺入水凝胶基体，同时解决光散射和水分散失问题，提升整体光催化性能。
• 水凝胶功能材料：赋予水凝胶增强的光捕获和保水功能，延长使用寿命，拓宽应用场景。
• 人工光合作用：模拟自然光捕获机制，通过微凝胶散射增加光程，提高光能到化学能的转化效率。
• 干旱区光能利用：在沙漠、草原等光照强但缺水的地区，微凝胶能保持水分并高效利用太阳能制氢。