咨询热线:010-63716865

  当前位置 : 首页 > 资讯动态 > 相关技术 > 光解水技术的效率达100%,你信吗?
点击返回新闻列表  
光解水技术的效率达100%,你信吗?
发布时间:2021-08-24    浏览量:6902

光解水制氢技术始自1972年,随着电极电解水向半导体光催化分解水制氢的多相光催化的演变和TiO2以外的光催化剂的相继发现,兴起了以光催化方法分解水制氢(简称光解水)的研究,并在光催化剂的合成、改性等方面取得较大进展。

光解水的原理为:光辐射在半导体上,当辐射的能量大于或相当于半导体的禁带宽度时,半导体内电子受激发从价带跃迁到导带,而空穴则留在价带,使电子和空穴发生分离,然后分别在半导体的不同位置将水还原成氢气或者将水氧化成氧气。

近日,来自日本信州大学KazuhikoSeki教授和东京大学KazunariDomen教授等的研究团队成功利用铝掺杂钛酸锶(SrTiO3:Al)光催化剂,并且通过选择性将两种助催化剂Rh/Cr2O3、CoOOH引入到析氢反应以及析氧反应中,实现了在波长350-360nm的紫外光照射下,极高的光催化全解水的外量子效率,EQE高达96%,创下了光催化全解水的新纪录。

在过去的光全分解水的研究中,外量子效率一直无法达到100%的一种重要原因就是电荷重组,即空穴与电子在未参与光解水过程之前,又重新结合在一起,这一过程严重降低了能量转化效率。为了避免这一过程,研究团队采用了两种手段:第一通过提高光催化剂粒子的结晶度,减少晶格缺陷。第二将少量铝原子融入晶格中,减少晶格中的化学缺陷数量。此外,研究团队还发现,在钛酸锶SrTiO3晶体中,空穴和电子会聚集在不同的晶体面上,并且利用这一现象,采用逐步光沉积法,将合适的催化剂专门链接到反应发生的位点,从而进一步抑制了电荷复合。


最新文章
氙灯模拟太阳光在光热催化反应中的应用
光热催化利用光能产生的热效应促进催化反应,需要光源同时提供紫外-可见光(用于光激发)和近红外光(用于光热转换)。氙灯光源因其连续光谱覆盖300-2500nm,与太阳光谱高度相似,成为光热催化研究的标准光源。北京中教金源科技有限公司的氙灯光源系统,通过滤光附件和光反馈控制,为光热催化提供稳定、可控的辐照条件。
电催化CO₂还原中气体扩散电极的传质优化
电催化CO₂还原在常温常压下进行,易于与可再生能源电力耦合。然而,CO₂在水溶液中的溶解度极低(约34 mM),限制了传统H型电解池的电流密度(通常<50 mA/cm²),难以达到工业应用水平。气体扩散电极(GDE)通过将CO₂气体直接输送到催化剂层,突破了传质限制,使电流密度可提升至200-500 mA/cm²。北京中教金源科技有限公司提供气体扩散电极测试用的流动电解池,助力高效CO₂电还原研究。
光催化CO₂还原反应器设计与气密性验证
光催化二氧化碳还原是人工碳循环的核心技术之一,其实验产物(如CO、CH₄、H₂)浓度极低,通常为ppm至百分级别。任何微小的泄漏都会导致产物逸失或空气掺入,使定量结果产生数量级的偏差。因此,反应器的气密性是决定实验成败的首要因素。北京中教金源科技有限公司的CO₂还原评价系统,采用高标准密封设计,确保数据可靠性。
2022-2025@北京中教金源科技有限公司 版权所有 京公安网备11010602007561        京ICP备10039872号

扫码添加客服

服务热线

010-63716865

扫一扫,了解更多