光解水制氢技术始自1972年,由日本东京大学Fujishima A和Honda K两位教授首次报告发现TiO2单晶电极光催化分解水从而产生氢气这一现象,从而揭示了利用太阳能直接分解水制氢的可能性,开辟了利用太阳能光解水制氢的研究道路。
光分解水制氢的原理. 光分解水制氢在热力学上是Gibbs自由能增大的过程: 因此又被称为人工光合作用。 光分解水制氢的本质是半导体材料的光电效应。当入射光的能量大于等于半导体的能带时,光能被吸收,价带电子跃迁到导带,产生光生电子和空穴。
光解水能否工业化取决于太阳能到氢(solar-to-hydrogen, STH)能量转换效率。光解水分为三种技术路线,一是光催化分解水,利用纳米粒子悬浮体系制氢,该种方式成本较低、易于规模化放大,但STH效率偏低(约1%)。
为了解决这些问题,来自北卡罗来纳大学Chapel Hill分校化学系的James F. Cahoon教授课题组 将用于光电转化的硅纳米线材料设计成了能够用于将水分解成氢气和氧气,并且当与助催化剂结合并悬浮在水中时,这些光活性纳米反应器能够在可见光和红外光下分解水产生 ...
2024年3月15日 · 近日,我校材料科学与工程学院清洁能源材料与器件团队在光分解纯水制氢材料晶面结构设计与创制方面取得新进展,以晶态氧化物SrTiO3为模型材料,在固相合成体系中可控制备出大比例暴露优势晶面的高质量单晶催化剂。
近日,重点实验室清洁能源材料与器件团队在光分解纯水制氢材料晶面结构设计与创制方面取得新进展,以晶态氧化物SrTiO3为模型材料,在固相合成体系中可控制备出大比例暴露优势晶面的高质量单晶催化剂。
目前在各种制氢的方法中光催化分解水制氢的研究最多,光解水过程中催化剂最关键,本文对利用太阳能光解水的途径、提高光催化反应效率以及光催化剂的开发研究进行了综述。
Sci., 2022, 15, 265-277),构建了晶面调控的氮掺杂二氧化钛纳米颗粒催化剂(N-TiO 2 ),并将其应用于高温光解海水制氢反应中。该工作首先以较为简单的氯化钠水溶液作为研究对象,以阐明电解质在光催化水分解反应中的作用机制,随即制备了多种人造海水并采集 ...
2022年3月14日 · 在光催化分解水制氢反应中,利用半导体光催化体系将水同时分解为氢气和氧气的反应称为全分解水反应(pows)。
光解水系统也称光解水制氢系统或光解水产氢系统,是利用真空系统,在常压下进行光照实验,产生的氢气利用气体搅拌器在系统中搅拌均匀,可以在线取样进入气相色谱进行检测, 保证了样品取出到检测过程的真空性和一致性,减少测试数据的误差,保证微量 ...