牛津团队开发光解海水制氢新方法,可吸收将近70%的太阳能,极大提升催化产氢能量转化效率 日前,牛津大学曾适之教授(Shik Chi Edman Tsang)团队合成了一种光催化剂,这是一种氮掺杂的、具有特定晶面暴露的二氧化钛粉末。 该催化剂可以吸收将近 70% 的太阳能,并具有更加合适的能带结构和表面化学环境,从而可以催化水分解反...
光解制氢随着人类经济活动的不断发展,石油、天然气、煤等“地壳资源”日趋短缺,且这类能源的利用给环保带来的压力日趋严重,开发新型无污染、可持续利用的能源已成为急待解决的问题。氢作为二次能源,是一种热值很高的清洁能源,其完全燃烧的产物———H2O,不会给环境带来任何污染,而放热量是相同质量汽油的2.7倍,氢...
光解水制氢原理 水是一种非常稳定的化合物，以水制得氢气是一个能量增大的非自发反应过程，因此需要光和半导体光催化剂共同作用实验此反应过程。当半导体受到能量相当或高于该禁带宽度的光辐照时，半导体内的电子受到激发跃迁到导带，从而在导带和价带分别产生自由电子和电子空穴，水在这种电子-空穴对的作用下发生电离，...
图1 太阳能水裂解大规模制氢方案示意 1. 关键科学问题 科学家们早在50年前就证明,液态水可以通过照射半导体电极产生的电被分解成氧气和氢气。尽管利用太阳能发电产生的氢气是一种很有前途的清洁能源,但目前为止,这一过程的实现具有低效率和高成本的特点,极大阻碍了太阳能制氢的广泛应用。近年来,通过经济可行性研究...
光解水制氢是利用太阳光照射到半导体表面时产生的电子和空穴,通过光催化材料与水分子相互作用,在光催化剂的作用下,产生氢气和氧气的过程。而电解水制氢是将电能转化为化学能,通过电解水分子,将水分子分解为氢气和氧气。 二、效率 光解水制氢和电解水制氢各有优缺点...
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%）。高效宽光谱响应的光催化剂、高效电荷分离策略、新型高效助催化剂以及气体分离新方法和新材料等是这一路线后续研究的关键问题；二是光电催化分解水，在一些典型的光阳极半导体材料 (...
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，保证微量氢气在线监测的准确性。与传统光催化水制氢实验方式相比，光解水制氢系统...
2 光催化技术制氢的催化剂 H2O对于可见光至紫外线是透明的, 并不能直接吸收太阳光能。 因此, 想用光裂解H2O就必须利用光催化材料, 通过催化材料吸收光能并有效地传给H2O分子, 使H2O发生光解。 然而到目前为止, 利用催化剂光解H2O的效率还很低。 日本的科研人员已经先后开发了TiO2、 SrTiO3、 ZrO、 KrNb6O7、...
光解水制氢系统是是一种制氢系统。光催化反应可以分为两类“降低能垒”(down hil1)和“升高能垒”(up hil1)反应。光催化氧化降解有机物属于降低能垒反应，此类反应的△G0(△G=237 kJ/mo1)，此类反应将光能转化为化学能。概括 随着全球能源需求的持续增长，而储备能源日益减少的情况下，开发新能源的研究已经...