使用太阳光分化水制氢，为人类供给清洁燃料，被视为化学的圣杯。水分化是吸热反响，传统理论要求光催化剂的能隙至少要大于反响吸热(1.23eV)，因此占太阳光能量近一半的红外光无法被吸收用来分化水制氢。
杨金龙研讨组提出具有內禀电偶极矩的二维纳米催化剂，可打破传统理论对催化剂能隙的约束，用红外光也能够分化水发生氢气。这种催化剂存在偶极内电场，吸附在催化剂两个外表上的水分子会感遭到不同的静电势，然后导致两个外表上水的氧化复原电势变得不再相同。假如氧化和复原别离发生在不同的外表，催化剂遭到的能隙约束准则大将不再存在。在这一新的光解水机制中，不只紫外光和可见光，红外光也能够用来促进水分化发生氢气。别的，这种催化剂的光激起是一个电荷转移进程，电子和空穴别离发生在两个不同的外表，催化剂固有偶极电场有用促进了光生电子空穴对的空间别离，并做功协助水分化发生氢气。根据这一机制，他们规划了一种双层氮化硼纳米系统，其两个外表别离用氢和氟润饰。理论核算与模仿标明这是一种有用的红外光催化分化水系统。
这一作业大大扩展了太阳能转化为化学能中可使用的太阳光频谱规模，有望对未来新能源技能的开展发生重要影响。英国物理学会（IOP）的物理国际网站发专文对此效果进行了介绍和点评。
