现代世界的主要能源是不可再生的石油。其储量只能持续约 50 年。石油的一种可替代物是氢。它具有高能量强度，比石油更环保，因为当它燃烧时，只会向环境中释放水。但是对于氢气的生产，消耗的能量比燃烧过程中释放的能量要多。俄罗斯人民友谊大学的化学家们与来自伊朗和芬兰的同事一起合成了一种三维催化剂，该催化剂可以通过光催化分解从水中获得氢气，而这种催化剂只需要阳光。

Khatai Alireza （博士，俄罗斯人民友谊大学物理、数学和自然科学学院首席研究员博士）说到：“三维催化剂的合成为化学反应和制氢提供了巨大的潜力。 它们将有助于找到有效解决环境保护和能源短缺问题的方法”。

水的光催化分解有时被称为人工光合作用，因为它重复这一自然过程的一个阶段。 为了利用光将水分解为氢和氧，需将其放置在催化剂中。在一定波长的光的作用下，在其中形成自由电子。 由于电子的位移，出现了“空穴” - 有条件的正电荷出现在电子应该出现的地方。 电子和空穴之间产生电压。在电压的影响下，水分子分裂成自由基（氢离子和氧离子）。 之后，氢自由基转化为H2分子，氧自由基氧化水中所含的有机和无机污染物。 化学家为这个过程创造了一种氧化钨催化剂。

新材料的合成由俄罗斯大学化学家们以硅藻细胞为模板通过自组装方法进行。 将有机框架应用于它们，并把氧化铁纳米颗粒沉积在其上。接着是一层氧化钨和一种辅助有机物质（一种易制毒化学品）。 在下一步中，科学家们加热产生的“三明治”，使该有机物质分解并变成多孔碳基材。 最后，化学家将材料放入具有氮气气氛的等离子体反应器中。 这对于将氮原子引入催化剂结构是必要的。

最终俄罗斯人民友谊大学的化学家们获得了一种具有很大表面积的多孔材料 - 一克大约有208平方米。 在一小时内，一公斤催化剂产生 5.5 克氢气。 在常压下，这相当于约 61,000 升。