中国科学技术大学化学与质料科学学院杜平武教授课题组设计制备出具有高转化率的非贵金属光催化制氢质料，体现出优越的人工光合成制氢性能和稳定性。该研究结果以封面标题形式9月1日发表在英国皇家化学学会(RSC)旗下著名期刊《能源与情况科学》上（Energy Environ. Sci., 2015, 8, 2668-2676, DOI: 10.1039/C5EE01310K）。
传统的石油和化石能源的消费引起全球变暖、情况污染和能源短缺等问题，成为人类可连续生长面临的重大挑战，而通过模拟光相助用，设计高效光催化体系吸收光剖析水制氢，将太阳能转化为氢能，是一种理想的制氢途径。但由于大量使用贵金属催化剂，成本昂贵。同时，吸光质料与助催化剂之间空间漫衍不均匀，可能会淘汰光诱导引发态电子的生成，降低界面引发态电子的寿命，极大影响光催化制氢的效率。
该研究组此前研究发现，过渡金属磷化物作为助催化剂有着很好的光催化产氢的性质，将磷化亚铜、磷化钼等磷化物负载在半导体上，可有效提升半导体光催化产氢的效率（J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 10243-10247；J. Mater. Chem. A，2015, 3, 16941-16947）。在此基础上，该研究组利用溶剂热法，巧妙地将新型Ni2P助催化剂负载在CdS半导体纳米线上，获得了漫衍均匀、接触紧密的Ni2P/CdS复合结构，获得了高效、稳定、廉价的人工光合成催化剂。
实验数据和光谱表征证明，该复合结构能有效促进复合质料内的快速电子转移历程，抑制引发态电子的失活，提高可见光催化制氢性能。在添加Na2S/Na2SO3的情况下，该催化剂质料实现了高效的光催化制氢：可见光大于420纳米条件下，每毫克样品每小时产氢速率到达1200微摩尔，90小时反映转化次数到达约3270000，基于磷化镍助催化剂的每小时反映次数到达36400。
