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光催化反应可以分为两类“降低能垒”(down hil1)和“升高能垒”(uphil1)反应。光催化氧化降解有机物属于降低能垒反应,此类反应的△G<0,反应过程不可逆,这类反应中在光催化剂的作用下引发生成O2-、 HO2 、OH·、和H+ 等活性基团。水分解生成H2和O2则是高能垒反应,该类反应的△G>0(△G=237 kJ/mo1),此类反应将光能转化为化学能。
随着全球能源需求的持续增长,而储备能源日益减少的情况下,开发新能源的研究已经迫在 眉睫氢能,它作为二次能源,具有清洁、高效、安全、可贮存、可运输等诸多优点,被人们认为是一种最理想的绿色能源。自1972年日本东京大学 Fujishima A和Honda K两位教授首次报导TiO2单晶电极光催化分解水从而产生氢气这一现象后,揭示了利用太阳光直接分解水制氢的可能性,开辟了利用太阳能光解水制氢的研究道路。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(heterogeneous photocatalysis)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。光解水制氢系统作为实验研究的必要仪器,也起到了举足轻重的作用,但在中国市场这个山寨和低劣仿制产品肆虐的大环境中,选择实验仪器还是需要慎之又慎的,否则会被无良厂家或经销商欺骗,即浪费了有限的科研经费,又耽误了宝贵的实验时间。