近日，中科院金属所沈阳材料科学国家（联合）实验室成会明研究组制备出具有可见光全光谱吸收的红色*光催化材料，这意味着有可能利用*基光催化材料实现可见光分解水制氢，对于太阳能的大范围利用具有重要的意义。相关成果先后发表于学术期刊《*功能材料》和《能源与环保科学》。
据介绍，通过光催化实现太阳能到化学能的转化，例如光催化分解水制氢，是获得新能源的一个前景的重要途径。发展可全光谱吸收可见光（波长为400～700纳米）的光催化材料，是实现太阳能光催化转化的前提。然而，多数稳定的光催化材料的可见光吸收低。通过掺杂能缩小光催化材料的带隙，是增加光催化材料可见光吸收的基本手段。锐钛矿*是目前科学界研究的光催化材料。利用掺杂手段，可在一定程度上增加该材料的可见光吸收，但此前要实现可见光全谱强吸收仍是未解的难题。
此次科研人员通过间隙原子弱化金属原子与氧（m-o）的键合实现替代晶格氧的掺杂原子进入体相的新方法，成功突破了在非层状结构材料（如*）中实现掺杂原子的体相掺杂，从而获得了硼/氮梯度共掺杂锐钛矿*材料。改良材料呈现*的红色，实现了可见光全谱强吸收，将*光电解水产氢的活性光响应范围拓展至700纳米。
研究人员还系统研究了可见光全谱吸收*掺杂的原子键尺度理论机制。