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人类终极能源梦——太阳光分解水制氢研究进展
  • ISSN号:1000-7857
  • 期刊名称:科技导报
  • 时间:2013
  • 页码:70-75
  • 分类:O643.36[理学—物理化学;理学—化学] TQ116.2[化学工程—无机化工]
  • 作者机构:[1]海南大学材料与化工学院、热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室,海口570228, [2]清华大学材料科学与工程系、新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51202050,51162007);教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET一09-0110)
  • 相关项目:量子点敏化纳米管阵列光解水阳极材料制备及界面电子转移机制研究
中文摘要:

利用太阳光分解水制备氢气,从太阳照射能量中直接获得大功率的动力能源。被认为是人类能源的终极梦想。本文介绍了太阳光催化分解水制氨的原理。阐述了光解水对光催化材料的热力学和动力学要求。重点从新型光催化材料研发、共催化复合体系构筑、纳米形貌调控、器件化设计等4个方面综述了近年来国内外光解水制氢关键材料和技术的研究进展。结合实际应用,对制氢体系中牺牲剂应用、模拟自然光合作用、光解海水、光催化剂稳定性等方面的研究进行了分析。展望了未来太阳光催化分解水制氢技术的发展方向。

英文摘要:

Hydrogen production based on photocatalytic water splitting driven by sunlight is able to directly provide high-power energy from the solar energy, which is considered to be the ultimate energy dream of human being. The basic principle of photocatalytic water splitting is presented, and the thermodynamic and kinetic requirements for photocatalytie materials are outlined. Four important strategies to achieve efficient photocatalytic water splitting are discussed; these strategies include the research and development of novel photocatalysts, the construction of cocatalytic system, the modification of nanoscale morphology and structure, and the design of integrated devices. Correspondingly, the recent research progress in the key photocatalytic materials and technologies is summarized. For each strategy, the factors affecting photocatalytic performances as well as the remainder challenges are also presented. In terms of practical applications, the photocatalytic hydrogen generation system is also surveyed by introducing the sacrificial reagent employment, the artificial photosynthesis, the photolysis of seawater, and the photocatalyst stability. Finally, the development direction of photocatalytic technologies for hydrogen production based on water splitting is predicted.

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期刊信息
  • 《科技导报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国科学技术协会
  • 主编:项昌乐
  • 地址:北京市海淀区学院南路86号科技导报社
  • 邮编:100081
  • 邮箱:kjdbbjb@cast.org.cn
  • 电话:010-62138113
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7857
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1421/N
  • 邮发代号:2-872
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国乌利希期刊指南,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:24858