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:7216

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
SOEC共电解制合成气中H₂O/CO₂进料比对合成气组成与能量效率的影响
SOEC共电解H₂O/CO₂的直接产物是不同H₂/CO比例的合成气,可作为费托合成或甲醇合成的原料。H₂O/CO₂进料比是调控合成气组成和系统能量效率的关键操作参数。
SOEC共电解制合成气中性能衰减的主要机制与抑制策略
固体氧化物电解池(SOEC)共电解H₂O/CO₂制合成气是实现碳资源化利用的重要技术路径,但长期运行中的性能衰减制约了其商业化进程。SOEC的性能衰减是一个复杂问题,主要源于电极材料的烧结、电解质的结构劣化、杂质污染等因素。这些衰减机制会导致电解池的内阻增加、催化活性下降,从而降低合成气的产率、能量效率和使用寿命
SOFC电堆长期运行中电压衰减率的加速测试方法
SOFC电堆的商业化要求其长期运行寿命达到40000小时以上,但按照实际工况进行全寿命测试时间过长、成本过高。加速测试通过在更高电流密度或更高温度下运行,缩短测试周期,再通过外推模型预测正常工况下的寿命
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