剑桥大学博士生阿立芬 深陷化学研究魅力

研究团队在浮动装置的顶部使用一层白色的紫外线吸收层来通过水分解产生氢气。太阳光谱中其余的光线透过设备传输到底部，用于蒸发水分。

他们模仿了真实的叶子，因为已经能够融合蒸腾过程，更充分地利用了光线，获得用于氢气生产的水蒸气。

阿立芬解释，他们的研发仪器是通过光催化剂运作，一种能吸收阳光并将其转化为能量的材料，以进行所需的化学反应。这是一个非常吸引人的领域，因为它对未来可持续能源有很大的潜力。它也不同于太阳能板。太阳能板将阳光转化为电能，而电能并不容易储存（高容量电池也非常昂贵）。另一方面，这项研究也可直接生产可以储存的燃料／化学品。

研究能帮助解决水资源危机

利用太阳能单独制造清洁燃料和清洁水的设备，可以帮助世界许多地方解决面临的能源和水资源危机。这项研究获得多个机构的支持，包括欧盟理事会Horizon 2020计划、欧盟研究理事会、剑桥信托、大马国油奖学金和温顿物理可持续性计划。

利用太阳能透过光催化剂（photocatalyst）生产绿色氢气和净水的仪器特点包括：

1. 绿氢燃料和净水可在同时产生，且全由阳光供能
一般上，几乎所有的水分解系统是用净水作为原料，成本很高及供应有限。在受污染的水源上，水分解系统的效果将大大降低。不过，阿立芬研究的这设备可以应用在海水、工业废水上，效果跟净水一样。因此此设备可以漂浮在任何开放水域，如河流、湖泊、海洋，也可用在偏僻地方进行分散式能源生产。

2. 可以处理泥浊或混浊的原料
在传统的水分解系统中，光需要穿过液体原料才能到达光催化剂，这就限制了使用混浊的原料，因为它们会阻挡大部分光线到达光催化剂。这个仪器的漂浮设计有助于避免液体原料对光线的吸收和散射，意味着光线不需要穿过液体才能到达光催化剂，克服了其他系统可能面临的限制。

3. 可以利用整个太阳光谱
一般上，太阳能只有一小部分被用于水分解过程，主要是紫外线（占太阳光谱的5%）和有限的可见光。不幸的是，大部分太阳能，尤其是红外线范围，通常被充作热能浪费掉了。这个系统采用了创新的漂浮设计，可以利用整个太阳光谱，包括利用太阳光的热成分（红外线）从污染源中蒸发水，同时紫外线驱动产生氢气，最大限度地发挥了太阳能的潜力。

将太阳能转换成燃料，在大马有很好的未来

利用太阳能透过光催化剂生产绿色氢气和净水是阿立芬在硕士期间的研究，约花了1年又3个月完成。“会想到这个研发，是因为过去的研究都是使用净水，而在实际环境上是很难做到的，我们就想到利用光催化剂在污水方面汲取材料。”

这项研究困难在于试图优化制造设备的方式，阿立芬和伙伴要考虑的事情，比如要使用多少的阳光吸收材料？或者处理这个设备，真正做到太阳吸收材料和海水或污水之间的分离。

阿立芬对太阳能转化成燃料和减碳的范围有兴趣。“这领域在大马有很好的未来，因我国有充足的阳光，善用这天然资源，可以满足能源需求。太阳能转换成燃料或化学材质，可以直接储存能量，不像太阳能发电板那样需要用到电池，同时也减少碳排放。而且，只是减碳是不足够的，我们还想要进一步捕集二氧化碳转换成有用的产品。这是我一直在思考的事。”

阿立芬接下来的研究项目将着重在减碳、采集二氧化碳转化成其他工业有用的化学材料。

阿立芬获国油奖学金入读大马国油大学，从大学预科到化学工程学士学位。在学士时期，曾到比利时的研究型大学KU Leuven参与研究工作长达5个月，当时的研究大多与水处理有关，是大马有用的领域，也曾在国油研究公司实习。阿立芬因成绩优秀获得国油奖学金修读至博士班，并且成功申请到第一选择的剑桥大学，先在英国剑桥大学赖斯纳实验室进修化学硕士，1年后在同个实验室继续博士学位，目前已进入博士班第二年。

未来目标：成为NanoDTC的成员

在世界顶尖大学学习，阿立芬的研究小组有不错的资金来源，设施完善，没有面对很大的问题，实验室的同事都很优秀。

阿立芬提到其目标是希望可以加入剑桥大学纳米材料社群NanoDTC Community成为NanoDTC的成员。“我研究的太阳能吸收器就是一种纳米科技。纳米科技的范围很广，在这社群可以接触很多领域的人，有利寻找合作的机会。进入这社群的申请竞争激烈，目前还没成功加入。”

要谈面对的困难，他指是从化学工程转至目前深入在化学研究的过程。“我是来自化学工程背景，化学工程涉及较多的数学，而在化学不是很用得上。起初很挑战，要深入钻研化学，是需要时间赶上，大量的阅读，但我可以贡献不同的专业。

“化学的魅力在于尝试新事物。读过很多文献，知道很多事情怎么做，一旦自己去做和有了新发现，这种感觉是很令人振奋的。”

不过，阿立芬不是从小就对化学有兴趣，他在中小学时期，一直响往当医生，但到了高中，发现自己对生物科的兴趣不大，才转向往化学工程。进入化学工程，阿立芬发现这行业潜能无限大，有很多发展机会。

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