作者: 期刊:《百科知识》 2006年第05X期
以阳光分解水工程师可利用的技术有三种:一是太阳能电池。它拥有高效分解水的纪录但却相当昂贵。另一种方法是利用微生物,花费低廉但迄今为止仅生产了极小量的氢。第三种选择是光催化作用,它依赖在半导体中快速释放的电子。电子遇到水分子时替换水分子中氢和氧之间化学键上的电子,于是分解水,产生氢气。光催化剂没有太阳能电池贵,又比利用微生物的方法能产生更多的氢。
作者:时晓羽; 李会鹏; 赵华 期刊:《分子催化》 2019年第04期
由两种不同的半导体催化剂和电子传输介质建立的Z-Scheme光催化体系,通过在可见光照射下分别在两种半导体催化剂上进行氧化反应和还原反应,实现两步法光催化分解水和二氧化碳还原.相较于离子型Z-Scheme光催化体系,全固态Z-Scheme光催化体系具有适用范围广、无副反应、光源利用率高等特性,具有更加广阔的应用前景.在此,我们简述了Z-Scheme光催化体系的反应机理,综述了全固态Z-Scheme光催化体系在光催化分解水和光催化还原CO2领域的...
北极冰盖面积降至历史新低;法国罗讷河遭遇PCB污染;西班牙引进太阳能分解水制氢技术;2007年“世界水周”论坛在瑞典开幕;塞浦路斯水库面临干涸危险。
通过模拟一部分光合作用,丹尼尔·诺西拉找到一种产生氢气的方法,便捷且廉价,从一杯水中制造出了燃料。这一成果很可能大大改善太阳能产业,让太阳能在未来成为主流能源。
<正>在19世纪以前,世界的科学技术水平还很落后,人们使用的燃料是固体燃料,如木材和煤炭,这样的时代叫固体燃料时代。人类进入20世纪后,科学技术突飞猛进,使得对石油的开采愈来愈厉害,石油的产量愈来愈高,人类进入液体燃料时代。可是,在地下经历了亿万年积累的煤和石油,终将有消耗尽的时候,而且这样的时候已经为时不远了。所以,科学家提出,21世纪将是燃气时代。21世纪前半期,人类将以天然气为主要能源。一方面,天然气的资源...
作者:王桂赟; 王延吉; 赵新强; 宋宝俊 期刊:《石油化工》 2004年第Z1期
通过添加碱金属化合物矿化剂,以Sr(NO3)2和钛酸丁酯的水解产物TiO(OH)2为原料进行固态反应,制得结晶完整性较好的SrTiO3粉末.再由浸渍法负载CoO,制备出新型光催化分解水催化剂CoO/SrTiO3.在400W高压汞灯照射下,产氢速率可达到480μmol/(g·h).SEM、XRD、UV-vis漫反射光谱表征结果显示,合成SrTiO3时加入KOH矿化剂可使固态反应完全,SrTiO3结晶完整性提高,进而促进其光催化活性提高.确定了适宜的KOH矿化剂用量为2.0%.
作者:王玉晓; 高艳婷 期刊:《石油化工》 2009年第01期
用溶胶-凝胶方法制备了Ca2Fe2O5,采用浸渍法负载NiO制备了NiO/Ca2Fe2O5催化剂。采用X射线衍射、X射线光电子能谱和紫外-可见光漫反射光谱对催化剂进行了表征。Ca2Fe2O5和NiO/Ca2Fe2O5催化剂对可见光有良好的响应。考察了NiO/Ca2Fe2O5催化剂在可见光下分解水的光催化活性。实验结果表明,负载的NiO可以使光生电子和空穴得到较好的分离;溶液的初始pH对NiO/Ca2Fe2O5催化剂的光催化活性影响显著;NiO/Ca2Fe2O5催化剂光催化分解...
广东省纳米微米材料研究重点实验室近期在国际顶级期刊Nano Letters上,报道了一种在光电极表面有效负载助催化剂的三维去耦合新方法。光电化学分解水制氢是将太阳能直接转换为绿色高能量密度化学能的重要方式,承载着人类对无碳氢能社会的憧憬。影响制氢效率的三个关键因素为光电极对光的吸收与利用,光生载流子的传输与分离,以及光电极表面分解水反应的速率。助催化剂能有效地提高分解水反应动力学,但其在光电极表面的直接负载不仅...
合肥工业大学科研人员成功构建了一种新型的锐钛矿TiO2表面模型,可实现TiO2可见光吸收及催化活性大幅提升,可为清洁能源开发提供新的路径。相关成果日前发表在《先进功能材料》上。
作者:尹周澜; 刘琼莎; 陈启元; 王炜 期刊:《有色金属工程》 2010年第02期
以W粉为原料,通过溶胶-凝胶法法合成了WO3催化剂前驱体。在恒定Ar气气流下,将溶胶-凝胶法制备所得前驱体在不同温度下加热分解,制备催化剂。考察催化剂在电子接受体Fe3+溶液体系中的光催化分解水析氧活性,并采用XRD,IR和PL光谱对催化剂进行表征。结果表明,由溶胶-凝胶法所制备WO3前驱体在350℃下处理4h后所得催化剂光催化析氧活性最高。在恒定气流下,随着处理温度的升高,WO3催化剂表面氧空位先增加,后减少,其光催化析氧活性也是先...
作者:朱捷; 葛奉娟; 陈艳; 徐艳; 张学杨; 邹伟欣; 董林 期刊:《无机化学学报》 2019年第08期
采用溶剂热法在二乙二醇溶液中制备了珊瑚状的金红石二氧化钛(Rut-dg)。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表明样品呈均匀分散的球形颗粒,直径约为1 μm,表面具有珊瑚状的突起结构,半径约10 nm。氮气吸附-脱附结果表明样品比表面达到228 m^2·g^-1,是商品金红石的7倍多。由于其特殊的形貌,Rut-dg在紫外光下的催化产氢量达到25 000 μmol·g^-1·h^-1,比P25高出50%,是商品金红石活性的13倍。在可见光下的产氢量为270 μmol·g^-1·h^-1,...
作者:冯晓磊; 曲宗凯; 陈俊; 王登登; 陈旭; 杨文胜 期刊:《高等学校化学学报》 2017年第11期
以镍铁水滑石为单一前驱体,通过高温焙烧制备了NiFe2O4/NiO纳米复合材料,对该纳米复合材料在碱性介质中电催化水的氧化性能进行了研究.结果表明,相比于化学共沉淀法制备的单独NiFe_2O_4、NiO及其物理混合物NiFe2O4+NiO,NiFe2O4/NiO纳米复合材料具有更高的电催化水氧化活性和更好的循环稳定性.电流密度为10 m A/cm2时过电位仅为364 m V.
光解水技术可以将太阳能转换存储为化学能,被视为解决全球性能源与环境问题的理想方式之一。太阳能转换效率一定程度上取决于光催化材料的吸光范围,然而考虑到最小禁带宽度1.23eV和光解水过程中可能存在的能量损失等因素,单一半导体实现全分解水的吸光范围较难超过700nm。
作者: 期刊:《广西电力建设科技信息》 2005年第03期
随着汽油价格的上升,人们感到新的能源危机又在迫近。寻求新能源来替代化石燃料再次引起了世人的普遍关注。如今氢经济正在成为人们广为关注的热门话题,但如何低成本、无污染地制备氢仍然是科学家面临的极大挑战。现今最佳也是最廉价的制氢方法是使用燃煤及天然气,但这意味着产生更多的温室气体和更多的污染,且天然气和燃煤与石油一样是有限的。科学家普遍认为,最清洁的制氢方法是利用太阳能分解水。
作者:贾玉帅; 赵丹; 李名润; 韩洪宪; 李灿 期刊:《催化学报》 2018年第03期
光催化剂的晶体结构、电子结构、表面结构等都会对自身性质产生决定性的作用,因此认识和理解光催化材料自身结构和光催化性能之间的内在联系有助于设计合成更高效的光催化剂以及光催化复合体系.本文通过聚合络合法和溶胶凝胶水热法分别制备了镧和铬共掺杂的SrTiO3光催化剂,标记为SrTiO3(La,Cr)-PCM和SrTiO3(La,Cr)-SHM.在碘化钠或甲醇作为牺牲试剂的产氢反应中,担载Pt的SrTiO3(La,Cr)-SHM样品显示了光催化活性,而担载Pt的SrTiO3(La...
作者:李斐; 李华; 朱勇; 杜健; 王勇; 孙立成 期刊:《催化学报》 2017年第11期
太阳能分解水制氢是解决当前能源和环境危机的潜在手段之一.其中由于水氧化半反应涉及4个电子和4个质子的转移,因此是全分解水反应的瓶颈所在.为了发展高效的水氧化催化剂,降低水氧化过电位,人们付出了巨大的努力.目前活性最高的水氧化催化剂都是基于钌和铱的贵金属催化剂,高昂的成本阻碍了这些催化剂的规模化应用,因此人们尝试利用各种方法制备基于廉价金属的水氧化催化剂.2008年,Nocera课题组利用电沉积法从磷酸溶液中得到了高活...
作者:周超; 施润; 尚露; 吴骊珠; 佟振合; 张铁锐 期刊:《催化学报》 2018年第03期
铌基半导体光催化材料因其具有独特的晶体结构和能带结构在光催化分解水制氢领域受到科研工作者的高度关注.然而,大多数铌基半导体光催化剂仅能够在紫外光驱动下实现光催化分解水制氢,具有可见光响应的铌基半导体光催化剂不仅数量少而且活性较低,因此发展新型纳米铌基半导体光催化剂并实现其高效可见光催化分解水产氢具有重要的学术和实用意义.具有烧绿石构型的Sn2Nb2O7材料由于具有较窄的禁带宽度(2.4eV)和合适的导带和价带电势在...
作者:姜建刚; 任文艺; 李霞; 朱杰; 党亚爱; 杜光源 期刊:《半导体光电》 2019年第01期
采用两步水热法,在FTO基底上制备了ZnO/CdS阵列薄膜。利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品的形貌和结构进行了表征,发现通过改变水热前驱体溶液中的表面活性剂,可以有效改变ZnO/CdS光电极的形貌。制备了一维和三维结构的ZnO/CdS薄膜,以制备的薄膜作为光电极,研究了其光电化学性能,发现三维ZnO/CdS电极具有更高的光电流密度和能量转化效率,分析了电极光电化学性能提升的内在机制。
将水或水蒸汽加热到3000K以上,水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高,但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度,一般不采用这种方法制氢。
1972年.日本本多健一等人利用n型二氧化钛半导体电极作阳极,而以铂黑作阴极,制成太阳能光电化学电池,在太阳光照射下,阴极产生氢气,阳极产生氧气,两电极用导线连接便有电流通过.即光电化学电池在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这一实验结果引起世界各国科学家高度重视.认为是太阳能技术上的一次突破。