太阳能光催化分解水制氢研究进展

利用太阳能分解水制备氢气是一种将太阳能转换成氢能的有效方式。介绍了太阳能光催化分解水制氢的原理,综述了近年来国内外太阳能分解水制氢催化剂的研究进展,介绍了贵金属负载、离子掺杂以及复合半导体等技术对催化剂进行修饰和改性处理的技术及其影响,并展望了未来太阳能光催化分解水制氢催化剂的发展方向。     

可见光分解水制氢光催化材料研究进展

介绍了氮氧化物、复合半导体、MO6型八面体单体化合物等可见光催化剂材料的研究动态,阐述了金属负载、离子掺杂等修饰技术对催化剂的影响,并对未来光催化分解水制氢催化剂的发展方向进行了展望。     

可见光分解水制氢半导体催化剂的研究

直接利用太阳能光解水制氢是解决世界能源危机的重要途径,有效利用太阳能的关键是研究开发可见光化的光催化剂。介绍了光解水制氢的原理,综述了近年来半导体光催化剂在利用可见光方面研究的最新进展,并对未来的研究方向作了展望。     

可见光分解水制氢催化剂研究进展

可见光分解水制氢研究主要集中在新型光催化剂的研制以及对传统光催化剂的改性。本文概述了近年来可见光分解水制氢技术的重要进展及最新研究成果,深入研究和分析了拓展光催化剂响应范围、提高其反应活性的几种技术路线,主要包括阴阳离子掺杂技术、固溶体技术、半导体复合技术以及加入助催化剂等;总结出了传统光催化剂存在可见光利用率低、光化学转化效率低等问题,提出了开发新型高效光催化剂并加强机理研究的必要性和可行性。     

光催化制氢用纳米结构光催化剂的研究进展

纳米结构光催化剂由于其独特的性能优势已成为催化剂领域未来发展的必然趋势。综述了各种光解水制氢用纳米光催化剂的研究进展,如金属氧化物、金属硫化物、金属氮化及其复合物等,指出TiO2已经也将会是光催化制氢中所用光催化剂最重要的一种,其它类型氧化物根据其性能特点在实际的光催化制氢系统中也能被有效应用,如何对纳米半导体材料进行合理裁剪和复合是纳米复合材料的研究重点。根据目前研究现状指出,结合不同的技术和方法,实现多技术集成将是今后光催化制氢纳米材料研究的主要方向。     

钙钛矿光催化分解水制氢技术进展

光催化产氢为解决日益严重的环境污染和不断加剧的能源危机等问题提供了新思路。钙钛矿因其优越的光电特性已成为太阳能制氢催化材料的研究热点。概述了钙钛矿的结构特性,阐述了钙钛矿光催化制氢原理,总结了3种钙钛矿制氢系统即光催化剂颗粒悬浮系统、光电化学系统、光伏驱动电化学系统的制氢原理及研究进展。未来,迫切需要探索新的半导体基光催化剂、改善光生电荷分离的新策略以及气体分离的新材料和新技术。同时,先进的表征技术尤其是原位和超快光谱分析方法,对于解释水分解反应的机理至关重要。     

染料敏化二氧化钛-石墨烯杂化材料光催化水分解制氢

以曙红、石墨氧化物与二氧化钛(P25)为原料,利用水热法制备曙红敏化的二氧化钛-石墨烯杂化材料。通过X射线光电子能谱(XPS)考察了石墨氧化物(GO)以及染料敏化二氧化钛石墨烯杂化材料(T-G-EY)的C1s信号的变化,水热过程使石墨烯含氧官能团含量大幅度减少,透射电镜照片清晰地显示二氧化钛纳米颗粒均匀分散在石墨烯片层上。紫外-可见漫反射光谱(DRS)分析发现复合材料的带隙变窄,从P25的3.25 eV降低到2.75 eV,吸光范围明显向可见光区拓展,并存在曙红的特征吸收峰。从荧光光谱上明显看出复合材料发生了荧光猝灭现象,确认是石墨烯与二氧化钛之间及曙红与石墨烯之间存在一定的相互作用。T-G-EY在500 W氙灯照射下光解水制氢气的效率比P25提高了10.2倍。     

可见光催化分解水制氢的研究进展

阐述了近五年来可见光催化分解水制氢的国内外最新研究进展。重点介绍了离子掺杂型光催化剂、价带控制型光催化剂、固溶体催化剂、Z型体系光催化剂、复合型光催化剂以及一些新型可见光催化剂。对今后可见光催化分解水制氢的研究工作进行了展望。     

负载型纳米CdS制备及催化分解水制氢的研究进展

硫化镉(CdS)是一种研究广泛的光催化剂,禁带能为2.4 eV,可以吸收波长小于520 nm的紫外和可见光,吸收波长范围宽,作为光催化剂具有较大的优势.纯CdS的光催化效率较低,在水溶液中易发生光腐蚀,致使催化寿命缩短,限制了CdS的应用.利用载体比表面积大,易于离子交换且有利于电子传递等优点,将纳米CdS制备成负载型催化剂,可以有效地提高CdS的光催化效率与稳定性,成为CdS改性的一种有效手段.本文综述了以SiO2、Al2O3、MgO、分子筛、高分子材料、层状化合物及钙钛矿型复合氧化物等为载体,制备负载型纳米CdS光催化剂的方法及其在光催化分解水制氢中的应用.     

太阳能光解水制氢催化剂研究进展

利用太阳能制氢是将太阳能转换成氢能的有效方式。近年来国内外发展了不同类型的太阳能光解水制氢催化剂：金属配合物、金属氧化物、无机层状化合物、Z型光催化制氢反应体系和光生物催化反应体系等,通过金属负载、离子掺杂、复合半导体、燃料光敏化、电子捕获剂、表面螯合及衍生作用、外场耦合等途径可以有效提高光催化剂活性,开发具有特殊结构的新型光催化剂、无贵金属负载催化剂以及循环使用牺牲剂将是未来太阳能光解水制氢的发展方向。     

光催化分解水制氢中硫化物空心结构的研究进展

利用太阳能进行的分解水制氢技术,可以促进太阳能的有效利用和清洁能源氢能的研发。在光催化制氢中,半导体光催化材料的性能是光催化反应性能提升的核心要素,制备优异、高效的光催化剂是提升光催化反应活性的关键步骤。本文从材料形貌和制备角度出发,选取金属硫化物为光催化中的主体半导体,对国内外金属硫化物空心结构的研究、应用和进展进行了回顾,分析了空心结构对增大材料比表面积、增强太阳光吸收、加速载流子分离以及提升反应活性的重要性,提出了空心结构在光催化发展中的优势,对空心结构的发展提出了展望,为这些新型材料的未来研发提供参考,从而能尽快提高光催化反应的太阳光利用率和氢气产量,有助于进一步实现光催化技术的工业化应用。     

光解水制氢催化剂的研究进展

面对人类对能源的需求持续增长以及化石能源的日益枯竭和其带来的环境污染问题,开发太阳能对于解决能源问题具有非常重要的意义。利用太阳能分解水制氢是一种将太阳能转换为氢能的有效方式。根据近年来国内外太阳能分解水制氢催化剂的研究现状,分别对半导体光催化剂和金属配合物光催化剂进行综述,并且从可持续发展和实际应用的角度出发,针对各自的优缺点,提出今后应该开发具有高效且成本低廉的非贵金属配合物光催化剂,或尝试与半导体光催化剂结合应用,提高制氢效率。     

太阳能光催化制氢反应体系及其材料研究进展

光催化制氢是利用太阳能获取氢能的重要途径,是当前研究热点。长期以来,人们致力于各种新型可见光光催化制氢材料的研究并取得较大进展。反应体系的设计和选择是实现高效光催化制氢和能否走向工业化的核心问题之一,因此,近年来研究者开始对光催化制氢反应体系加大研究。光催化制氢主要有非均相光催化制氢(HPC)和光电催化制氢(PEC),不同的体系具有各自的优缺点和应用范围。重点介绍光催化制氢半反应、光催化完全分解水和光电催化分解水3种主要反应体系,分析各种反应体系的特点,阐述各个体系涉及的光催化材料的发展进程,并展望太阳能光催化制氢研究前景,其中,新型高效的PEC-PV(光伏)耦合光化学转化系统有望为光解水制氢实现工业化提供一种重要的发展途径。     

新型可见光解水制氢催化剂的研究

综述了近年来出现的一些新型非TiO2光催化剂的研究情况,包括层状金属复合氧化物、金属氮氧化物、InMO4型化合物及分子筛等,并对未来的研究方向作了展望。     

太阳能光解水制氢催化剂研究进展

介绍了直接利用太阳能光解水制氢的几种新型光催化剂：钽酸盐、铌酸盐、钛酸盐、多元硫化物,阐述了提高光催化剂反应活性的途径：光催化剂纳米化、离子掺杂、半导体复合、染料光敏化、贵金属沉积、电子捕获剂、表面螯合及衍生作用、外场耦合。展望了该领域未来的研究方向。     

半导体Z反应光解水制氢的光能转换效率及研究进展

通过介绍人工半导体Z反应的原理,综述该类型反应体系,包括模拟PSI催化剂（PS1[H2]）、模拟PSII催化剂（PS2[O2]）和介体（mediator） 应用于人工模拟光解水制氢的研究进展,重点阐述此三者在Z反应中所起的作用及其电子传递机理的发展现状,并通过估算不同介体的光能转换效率比较各反应系统的优缺点,指出无介体Z反应系统的电子传递机理、非贵金属助剂的制备、在光催化还原二氧化碳和光电催化中的应用是未来Z反应研究的重点。     

太阳能分解水制氢技术研究进展

介绍了传统氢的获取方式;综述了以太阳能为能源分解水制氢技术的研究进展;概述了光伏法、光热法、光电化学法及光热电化学耦合制氢技术的基本原理及技术关键;评述了反应器材料、半导体催化剂材料、光强、反应温度、反应压力等工艺条件对制氢效率的影响。展望了目前太阳能制氢技术的研究前景。