四苯基卟啉体系用于光解水放氢的可能性

光电化学法太阳能分解水系统,已从单晶TiO_2半导体发展到用多晶TiO_2半导体。我们考虑到,假如络合光催化分解水系统也能模仿光电化学法,则有以下优点:(1)不具体收集氢与氧,只从正电位、负电位的高低,就可以初步判断放氢放氧的可能;从光电流的大小,可以判断放氢或放氧的多少。(2)正极得电子,负极失电子后,通过盐桥与外电路连接,可以     

氧化水产氧研究

模拟自然界植物的光合作用,利用太阳能光解水制氢是开辟能源的一个重要途径,受到国内外科学家的重视。为了利用太阳光分解水制取低污染的氢燃料,必须寻找出合适的光敏催化体系。这个体系除了能吸收光能、传递电子外,还需促进光还原水放氢和氧化水放氧这两部分反应的实现。所以,为实现光解水的循环,氧化水放氧反应的研究也为大家所关注。     

不对称表面活性铜、锌金属卟啉的放氢放氧性能

用不对称取代不同长度碳链(5,10,16烷基)的表面活性铜、锌金属卟啉作光敏剂,配以三乙醇胺、氯铂酸钾、2,2′-联吡啶,和十二烷基磺酸钠组成复合催化放氢体系;或者以表面活性卟啉为光敏剂,配以苯醌、金属氧化物和十二烷基磺酸钠组成复合催化放氧体系。本文报道了它们在可见光和紫外光照射下的放氢放氧性能。发现同系列不同碳链长度的金属卟啉随着碳链的增长,放氢量有所增加,带十六个碳链的铜、锌卟啉比不带碳链的放氢量明显提高;同种金属卟啉配以不同的电子给体或受体时,可具有单独放氢或放氧两种功能。     

铬(Ⅲ)络合物作为光敏剂的光还原水放氢体系的研究

对Cr(bpy)_3~(3+)-EDTA-Pt、Cr(phen)_3~(3+)-EDTA-Pt和CrCl_3-bpy-EDTA-Pt等光还原水放氢体系进行了实验研究。Cr(bpy)_3~(3+)有较好的放氢效果,用CrCl_3和bpy替代Cr(bpy)_3~(3+)也能得到氢气,添加过量的bpy能促进放氢。通过对体系吸收光谱和荧光发射光谱的分析,讨论了上述放氢体系的反应过程,并测得EDTA对~*Cr(bpy)_3~(3+)的双分子淬灭常数K_α=5.9×10~8M~(-1)S~(-1)。     

单取代四苯基卟啉镁配合物的合成和光合膜放氧性能的研究

本文报道了叶绿体模型,单十六烷氧基取代四苯基卟啉镁配合物的合成及用该卟啉作光敏剂、金属氧化物作催化剂(如RuO_2)、硝化纤维素作固定化粘结剂制成的光合膜,在电子受体[如K_sFe(CN)_6]溶液中用可见光照光氧化水放氧的性能。发现由镁卟啉、RuO_2和K_3Fe(CN)_6组成的光合膜光氧化水放氧体系,类似于光合作用的类囊体膜,具有光化学稳定性好、制备简单、放氧速率高、能重复使用等优点,可用于光合作用模拟研究。     

解偶联剂CCCP调控海洋绿藻Platymonas subcordiformis 的光照产氢特征

研究了不同浓度解偶联剂CCCP对海水绿藻Platymonas subcordiformis 光照产氢的影响.研究结果显示:厌氧暗诱导后,PSII光化学活性、光合放氧能力和光照产氢能力与CCCP浓度密切相关;藻液中CCCP浓度超过4μmol·L~(-1)时,藻细胞PSII光化学活性被持续抑制,光合放氧能力明显降低,密闭藻液体系能够保持厌氧状态,进行光照产氢12h以上;光照产氢所需电子的90%来自PSII光解水,10%来自内源底物代谢;随着CCCP浓度增加,其对氢酶活性的抑制作用增强.同时,研究了10μmol/L CCCP对不同pH藻液直接光照产氢的影响.     

Ru-Mn复合氧化物催化剂(担载)产氢放氧的催化活性及其电镜和光声光谱研究

在大规模化学贮存太阳能光解水制氢研究中,催化剂是极其重要的环节之一。近年来这方面的报道日益增多,但大都是采用过渡金属,特别是贵金属或其氧化物作为催化剂,由于它们的过电位低,因而对放氧或产氢有利。本文报道了我们制备的Na-Y型分子筛担载的二元(RuO_x-MnO_y)/Y复合催化剂,实验表明它有甚高的产氧催化活性,可与多种贵金     

水分解技术进步有望生产可负担的可再生能源

正Energy Daily,2020-03-10水分解技术的突破使得即使在没有阳光和没有风的情况下,也可使可再生能源开发取得成功。当水分解可用太阳能和风能时,这一过程用电将水分解为氢和氧,从而提供了一种以氢燃料形式储存能源的方法。目前,用于水分解或水电解的最流行的系统依赖贵金属作为催化剂,但Los Alamos国家实验室和华盛顿州立大学的科学家合作的研究小组已开发一个更便宜、更丰     

催化光解水研究的新进展

当前,通过催化方法利用阳光分解水制氢的研究工作十分活跃,并有了明显的进展。诺贝尔奖金获得者,美国的卡尔文和英国的波特,都在从事这方面的工作。其中瑞士学者格雷兹和法国学者连的研究成果尤其受人关注。格雷兹用可见光照射一个含甲基紫精、2.2′-联吡啶钌、胶态铂和氧化钉的水溶液,同时得到了少量的氢和氧。在上述体系中,除水以外,其它物质都是催化剂,能循环使用。在此工作之后,格雷兹进一步改进了催化剂,将铂和氧化钌组份担载在二氧化钛半导体粉末上,结果水分解速度大增。他用450瓦氙灯(切除紫外光部份)照射反应液,每小时每立升溶液可产生45毫升氢气和16毫升氧气。作者推测,H_2/O_2比例小于2/1是由于部份氧为二氧化钛吸附所致。而使用二氧     

荧光素类染料水溶液光分解水产氢的研究

本文报道用一系列的荧光素类染料作为光吸收剂,三乙醇胺(TEOA)为电子给体,氯铂酸钾(K_2PtCl_6)为放氢的催化剂,在250瓦的氙灯光源下均相光还原水产氢的结果。通过测量用染料和TEOA组成的光原生体系的光生电势,发现那些能产生较高的光生电势的染料,其氢气的产率也较高。本文还对该类体系光分解水产氢的机理进行了初步探讨。     

吸氢合合蓄电池

吸氢合金在适当的温度和压力条件下与氢反应,形成氢化物。一般说来,加热或减压,氢化物就分解,放出氢来。这种吸氢的原理是这样的:(1)在合金表面分子氢分解成原子氢;(2)这种原子氢向合金内部扩散,产生固溶;(3)形成氢化物。这种反应的驱动力是热或氢的压力。利用这种热或压力引起的氢的吸放过程可以实现热——化学能转换,热——机械能转换,以氢的形式储能和输送能量,用于制作化学热泵、驱动器以及氢压缩机。近年来,在这些方面进行的研究很多。另外,不利用温度和压力的变化,而利用电作为驱动力,也能造成吸氢合金对氢的吸放。也就是说,把吸氢合金浸在电解液(浓碱溶液)中,把它作为负电极加上电压,就能将水电解,合金表面产生原子氢,     

纳米TiO2对Mg-15%Mg2Ni复相合金吸放氢性能的影响

用扩散烧结制备Mg2Ni合金，然后与Mg粉和不同比例(质量百分比分别为0．5％，1.5％，2．5％)的纳米TiO2混和球磨得到纳米Mg—Mg2Ni—TiO2复合储氢材料。对复相合金进行储氢性能研究时发脱，其中添加0．5％TiO2的试样可以在393K，4MPa的条件下4min内吸氢，并能在503K，0．1MPa条件下15min内放氢，放氢量为4．1％；随着温度升高，复合储氢材料放氢量和放氢速度得到提高，在473K吸氢和503K放氢条件下，合金在15min内的放氢量达到5．6％。纳米TiO2对合金吸放氢动力学性能有促进作用。复合储氢材料中增加TiO2含量，加快了放氢速度，略微降低了放氢量。     

太阳能光催化分解水制氢体系能量转换效率及量子产率的实验测定与计算

对太阳能光催化分解水制氢体系的阈值能、太阳能转换效率以及太阳能转化成可储存的化学能效率进行了阐述;建立了一种利用已知量子产率的化学光量计测定光子数绝对值的实验方法,并使用该方法对太阳能光催化分解水制氢体系的能量转换效率及产氢的量子产率进行了计算。     

硫与间氯苯腙对海水绿藻Platymonas subcordiformis光照产氢特性的影响

对数生长后期海水绿藻Platymonas subcordiformis具有较高氢酶活性,分别采用培养基中无硫和添加解偶联剂CCCP的方法研究其光照产氢特征.结果表明:无硫连续光照期间,PSⅡ保持较高放氧活性,不能诱导氢酶表达进行光照产氢;厌氧暗诱导32h后,加入5、10、15和20μmol/L的解偶联剂CCCP后光照,PSⅡ光化学活性和光合放氧能力明显被抑制,藻液体系保持厌氧状态,能够持续光照产氢12h以上,光照产氢量分别为21.8、23.0、22.5和16.0μmol/mg Chl;合适浓度的CCCP能够促进绿藻直接光照产氢,但光照产氢量和产氢速率较低.     

Meso-四(3-甲基吡啶基)锰卟啉的合成及其放氧性能

本文报道了Meso-四(3-甲基吡啶基)锰卟啉的合成,并以它为光敏剂,氧化钌为催化剂,苯醌为电子受体,采用正交法进行了可见光放氧性能试验。试验表明,体系有较高放氧活性,提出了可能的四电子放氧机理。     

非水溶性四苯基卟啉化合物光敏分解水——氢和氧的电化学测定

本文采用电化学测量方法研究了各种非水溶性金属四苯基卟啉化合物的光敏催化分解水。在含有20％的N,N二甲基甲酰胺(DMF)的水溶液中,以胶体铂为催化剂,各种非水溶性的金属四苯基卟啉化合物(如锌、镁、铁、钴、钒、铜、镍、锡)分解水产氢的效率,以锌镁化合物较高。同时也比较和分析了作为电子传递剂(具有不同的表面电荷)的几种紫精化合物对产生氢气的影响。在同样的溶液体系中加入少量的二氧化钌粉末,可同时测出氧气的释放。用Clark电极测量氢气和氧气可以分别或同时在气相和液相进行。这是一种能连续进行的测量技术,适用于光敏催化分解水和其他有氢、氧产生的反应动力学的研究。     

消息

正太阳能热分解水制氢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。氢能的特点氢能的特点:其一,氢能是理想的清洁能源之一。氢气燃烧时所得产物是水,不产生任何污染环境的物质。其二,氢能可再生,是一种二次能源。自然界不存在纯氢,必须从含氢的     

研究光合生物氢代谢的高灵敏度气相色谱法

本文报道了一种高灵敏度的测氢气相色谱法和几种不同类型光合生物放氢和吸氢活性的初步测定结果。 采用新型碳多孔微球TDX-02作为分离柱固定相,选用ST-04型色谱仪,并用高纯氮作载气,当进样1毫升气体样品时,可检测到0.2ppm(V/V)(相当于1×10~(-11)克分子)的氢气。 测定满江红-鱼腥藻共生体的放氢活性,需在Ar-C_2H_2-CO气相中静止光保温。不同种的满江红在不同气相中放氢活性有差别。兰藻在氩气中振荡光保温时,显示的放氢活性最高。绿藻、红藻和褐藻在厌氧暗适应后,有甲基紫精和连二亚硫酸钠存在下暗保温,能检测到其中氢化酶催化的放氢活性。吸氢活性的检测,需有适量氧和氢的存在。     

Li-Al-B-H复合体系的储氢性能研究

以LiAlH4和LiBH4为原料,采用球磨方法制备了Li-Al-B-H复合储氢体系,通过XRD、TG、DSC和SEM等研究手段对复合物的微观结构和性能进行表征.研究结果表明:LiAlH4/2LiBH4复合物加热至500℃时的放氢量达到9.7wt％,在450C和8Mpa H2条件下的最大吸氢量达到6.8wt％.还计算了(LiAlH4/2LiBH4)复合物放氢反应的表观活化能,并对( LiAlH4/2LiBH4)复合物吸放氢反应的机理进行了讨论.     

AB5型固态金属储氢系统吸/放氢特性实验研究

为研究AB₅型固态金属储氢系统在不同温度和压力条件下的吸/放氢性能,搭建小型固态金属储氢罐实验平台,设计不同温度及压力条件下的吸/放氢循环实验,利用循环水浴系统构造换热环境对固态金属储氢罐进行循环换热,测试吸/放氢压力和温度等关键操作参数对AB₅型固态金属储氢系统吸/放氢性能的影响。结果表明：在达到相应吸氢反应平衡压力的条件下,较高的吸氢压力和温度对吸氢效率均具有促进作用,同时,较高的吸氢压力会加剧系统主要吸氢阶段的化合反应,伴有强烈的热交换行为,且维持不同放氢压力条件下的持续放氢需达到相应的放氢温度;同一压力条件下,较高的放氢温度可提高系统的放氢效率,使系统内部氢气压差达到相应放氢条件以维持系统持续稳定放氢的需求。上述结论可为AB₅型固态金属储氢系统的研究提供参考。