太阳能分解水
太阳能分解水制氢
2HI H2 + I2
（热化学反应）
Fe2(SO4)3 + H2O 2FeSO4 + H2SO4 + ½O2（电化学反应）
H2O H2 + ½O2
据此原理建立的太阳能装置估计理论效率为 1520%，实际运行效率为10%左右。
太阳能光电化学电池大致可分为三种：
a. 光生化学电池，将太阳能转变成电能；
以太阳辐射为光源，添加某种特殊的光敏物质作为催 化剂，由光化学反应分解水制氢和氧。
原理： HOH H+ + e H OH- - e OH - e OFra bibliotek热化学、光化学
HOH
H + HO
2. 光化学分解水制氢
光化学分解水的反应大致可归纳为四种
形成单光子氢基的系统 h
X + H2O X+ + H +OHX+ + ½H2O X + H+ + ¼O2
在太阳光照射下，产生一连串不断的小气泡 1升溶液每小时可产生氢气1升
2009年，中国科学院大连化学物理研究所李灿院 士小组开发出一种三元光催化剂体系，产氢量子效率 达到93%，是目前最高的光催化产氢量子效率，已经 接近自然界光合作用的量子效率水平。
主催化剂： CdS 助催化剂：担载在CdS上的PdS和Pt 牺牲剂：Na2S/Na2SO3
热效应 / %
氯化钒
4
1000
71.8
氯化铁
3
1200
26.2
氯化铜
3
973
29.4
氯化铁-氧化铁
5
1073
32.5
碳-水蒸汽-铁
光催化电解水
光催化电解水
x
《光催化电解水》
一、引言
光催化电解水（photocatalytic water electrolysis）是指一种新型的、可利用光能将水分解为氢气和氧气的电解技术。
光催化电解水被认为是一种清洁、低成本的未来能源，极有可能成为氢燃料技术领域的重要元素。
二、原理
光催化电解水是一种可利用太阳能直接将水分解为氢和氧气的技术，它将光能转换为化学能，从而产生氢和氧气。
这一过程是通过一种叫做光催化剂的材料实现的，它能够将太阳能有效地转换为化学能，从而分解水并产生氢气和氧气。
三、发展现状
早期的光催化电解水技术存在一定程度上的局限性，例如利用率低、效率低等问题，但是近年来由于高效的研究和发展，已经形成了一套成熟的技术体系，具有较高的利用率和效率。
四、应用前景
由于其具有可再生、清洁、经济、安全等特点，光催化电解水将成为未来氢燃料技术的重要元素，它可以用于电动车、发电等场合，为我们提供清洁、安全、经济的能源。
- 1 -。
太阳能光解水制氢原理，这有望成为工业制氢气最好方法
太阳能光解⽔制氢原理，这有望成为⼯业制氢⽓最好⽅法氢能源为什么不能推⼴？最⼤的原因是没有可靠⾼效经济的氢⽓来源。
利⽤太阳能发电，然后电解⽔制氢⽆疑是⼀种最好的⽅法，⽬前太阳能电解⽔制氢效率达到10%以上，太阳能制氢成本(包括⽣产和运输)达到2~4美元/kgH2。
导读：1、光解⽔光催化研究开端；2、光解⽔光催化分解⽔的基本原理；3、光催化分解⽔反应热⼒学；4、光催化分解⽔反应动⼒学；5、太阳能光解⽔制氢研究进展；6、提⾼光催化剂分解⽔制氢效率的⽅法。
●在可再⽣能源资源中，太阳能是可以满⾜当前和未来⼈类能源需求最⼤的可利⽤资源，到达地球表⾯太阳能的0.015%已⾜以⽀持⼈类社会的正常发展。
因此，收集和转换太阳能资源⽤于进⼀步的能源供应，是解决当前⼈类⾯临的能源危机问题的⼀个重要途径。
光催化技术是通过光催化剂，利⽤光⼦能量将许多需要在苛刻条件下发⽣的化学反应，转化为可在温和的环境下进⾏的先进技术。
利⽤光催化技术分解⽔制氢，可以将低密度的太阳光能转化为⾼密度的化学能，在解决能源短缺问题上具有深远的应⽤前景。
美国能源部提出如果光催化分解⽔制氢的太阳能转换氢能效率达到10%，太阳能制氢成本(包括⽣产和运输)达到2~4美元/kgH2，这项技术就有可能⾛向⼤规模应⽤。
⽬前氢⽓呼吸机原理是⽤质⼦膜电解⽔制氢，未来⼤规模应⽤氢医学，家⽤吸氢机或者医院⼤规模供氢，可以采⽤这种太能够光解制氢。
但太阳能氢能转化受到诸多动⼒学和热⼒学因素的限制，⽬前半导体材料实现的最⾼太阳能转换氢能效率距离实际应⽤的要求还有很⼤的差距。
要解决太阳光分解⽔制氢技术在应⽤⽅⾯的瓶颈问题，关键在于提髙光催化剂的分解⽔制氢活性。
■光催化研究开端早在20世纪30年代，就有研究者发现在有氧或真空状态下Tio2在紫外线照射下对染料都具有漂⽩作⽤，⼈们还知道在此过程中Tio2⾃⾝不发⽣改变。
尽管当时TiO2被称为光敏剂"phoTiOsensitizer⽽不是光催化剂“ phoTiOcatalyst"。
太阳能光热电解水制氢技术
太阳能光热电解水制氢技术随着全球对清洁能源的需求不断增长，太阳能作为一种可再生能源备受关注。
光热电解水制氢技术是利用太阳能将水分解为氢气和氧气，可用于储能、燃料电池等领域。
本文将重点介绍太阳能光热电解水制氢技术的原理、优势和应用前景。
太阳能光热电解水制氢技术的原理是利用太阳能将水加热至高温，然后通过电解将水分解为氢气和氧气。
这一过程主要依赖于光热转换和电解两个环节。
在光热转换环节中，太阳能通过聚光器将光能转化为热能，使水的温度升高。
而在电解环节中，通过电解设备将水分解为氢气和氧气。
整个过程中，太阳能的转化效率和电解效率对制氢效率有着重要影响。
太阳能光热电解水制氢技术相比传统的化石能源制氢方法具有诸多优势。
首先，太阳能是一种清洁、可再生的能源，不会产生二氧化碳等温室气体和污染物。
其次，太阳能光热电解水制氢技术在制氢过程中不需要任何化学品，不会产生废水或废气，具有较低的环境影响。
此外，太阳能光热电解水制氢技术具有自给自足的特点，能够在离网或微网条件下独立运行，提供可靠的能源供应。
太阳能光热电解水制氢技术在能源存储和燃料电池等领域具有广阔的应用前景。
首先，由于太阳能的不稳定性，需要通过能源存储技术将太阳能转化为可储存的能源。
光热电解水制氢技术可以将太阳能储存为氢气，以供后续使用。
其次，制氢得到的氢气可用于燃料电池发电，为交通、工业等领域提供清洁能源。
此外，太阳能光热电解水制氢技术还可以应用于能源供应不足的偏远地区或紧急救灾等场景，提供可靠的能源支持。
尽管太阳能光热电解水制氢技术具有许多优势和应用前景，但仍然存在一些挑战和限制。
首先，高温下的水蒸气会引起腐蚀和材料疲劳等问题，需要选择耐高温、耐腐蚀的材料。
其次，目前制氢的效率较低，需要进一步提高太阳能的转化效率和电解效率。
此外，太阳能光热电解水制氢技术的设备和系统成本较高，需要进一步降低成本，提高经济性。
太阳能光热电解水制氢技术是一种具有巨大潜力的清洁能源技术。
太阳能分解水化学式
太阳能分解水化学式水是生命的源泉，对于人类来说，拥有干净、可靠的饮用水是不可或缺的。
太阳能是一种能量，它可以用来分解水，让人们得到清洁的饮用水。
下面我们将讨论太阳能分解水的化学式和过程，帮助人们更好地理解这种有用的化学反应。
太阳能分解水的化学式是2H2O（水），即水分子被太阳能激发，分解成2H2（氢）和O2（氧）。
这个过程是一种光化学反应，需要两个步骤：首先，水分子在太阳能驱动下，转变成H++和OH--。
其次，H++和OH--再次被太阳能激发，分解成2H2和O2。
简而言之，太阳能的作用，将水分子分解成氢气和氧气。
因此，太阳能分解水的过程可以概括为：太阳能的激励使水分子分解成离子，其中一种离子是H++，而另一种离子则是OH--。
继续受太阳能的激励，这两种离子会再次分解，最终形成2H2和O2。
太阳能分解水不仅可以提供清洁的饮用水，还可以用来制造燃料。
因为氢是一种非常容易发生反应的物质，因此可以将其与其他物质，如碳和氧，结合起来，形成可以用作燃料的特殊混合物，称为“燃料气”。
太阳能分解水是一种可持续的发电方式，它不仅可以提供干净、可靠的饮用水，还可以提供经济有效的燃料。
它不仅比传统的发电方式更加环保，而且没有污染排放，不会对环境造成严重的损害。
此外，太阳能分解水还可以减少人类对其他能源的依赖，从而实现可持续发展。
太阳能分解水是一种重要的化学反应，它提供的可持续能源，可以为人类提供清洁的饮用水，同时也可以为我们提供经济有效的燃料。
它的发展可以使人类少依赖其他能源，从而实现可持续发展，改善我们的生活质量。
希望未来，太阳能分解水将成为一种更加常用的发电方式，为人类提供更清洁、可靠的饮用水和经济有效的燃料。
太阳能光解水的途径
太阳能光解水的途径李树本太阳能是最干净而又取之不尽的自然能源。
自地球上出现生命以来,太阳即以万物之母的宽大胸怀,通过光合作用把她的温暖洒向大地抚育着万物生长。
光合作用是绿色植物和藻类在可见光作用下将二氧化碳和水转化为碳水化合物的过程。
人类赖以生存的能源和材料都直接和间接地来自光合作用。
石油、煤和天然气等化石燃料就是自然界遗留给我们的光合作用产物。
七十年代初,由于石油短缺引起的能源危机,极大地激发了人们对光合作用及其模拟的研究兴趣。
只从能源考虑,光解水制氢是太阳能光化学转化与储存的最好途径。
因为氢燃烧后只生成水,不但不会污染环境,而且是便于储存和运输的可再生能源。
从化学热力学上讲,水作为一种化合物是十分稳定的。
要使水分解为氢和氧是一个耗能极大的上坡反应,由于受热力学平衡限制,采用热催化方法很难实现。
但水作为一种电解质又是不稳定的,根据理论计算,在电解池中将一个分子水电解为氢和氧仅需要1 23V。
如果把太阳能先转化为电能,则光解水制氢可以通过电化学过程来实现。
绿色植物的光合作用就是通过叶绿素吸收太阳光,再把光能转化为电能借助电子转移过程将水分解的。
据此,太阳能分解水制氢可以通过三种途径来进行。
从太阳能利用角度看,光解水制氢主要是利用太阳能中的光能而不是它的热能,也就是说,光解水过程中首先应考虑尽可能利用阳光辐射中的紫外和可见部分。
下面就三种主要途径,从原理上进行简要介绍。
(1)光电化学池(PEC),即通过光阳极吸收太阳能并将光能转化为电能。
光阳极通常为光半导体材料,受光激发可以产生电子 空穴对。
光阳极和对极(阴极)组成光电化学池,在电解质存在下光阳极吸光后在半导体导带上产生的电子通过外电路流向对极,水中的质子从对极上接受电子产生氢气。
光电化学池法的优点是放氢放氧可以在不同的电极上进行,减少了电荷在空间的复合几率。
其缺点是必须加偏压,从而多消耗能量。
此外,由于电池结构比较复杂,难以放大。
为此,有人建议采用固态电解质制成固态电解质电池(SE C),但材料比较昂贵很难大量推广应用。
太阳能分解水制氢
某些热化学循环分解水制氢过程的有关参数估计值
循环名称 氯化钒 氯化铁 氯化铜 氯化铁-氧化铁 碳-水蒸汽-铁 水蒸汽-铁-二氧化碳 碘化钾-氧化砷 IGI循环 C-5 IGI循环 A-2 Euraton循环 Mark-9通用电动机公司 氧化铯 溴化钙 氯化铁-氧化铁 步数 4 3 3 5 3 5 4 4 5 3 4 4 4 5 最高温度 / K 1000 1200 973 1073 1673 923 600 1200 1200 925 1000 1323 1000 923 热效应 / % 71.8 26.2 29.4 32.5 75.5 24.6 53.3 61.3 33.9 45.2 17.5 48.0 59.0 53.0
根据以上原理，太田等利用碘对光的敏感，设 计了包括光化学、热电反应的制氢流程：
hν 2FeSO4 + I2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2HI （光化学反应） 2HI → H2 + I2 （热化学反应） Fe2(SO4)3 + H2O→ 2FeSO4 + H2SO4 + ½O2（电化学反应） ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ H2O ⎯⎯⎯→ H2↑ + ½O2↑
形成单光子⎯氢和氧的系统 hν Z + H2O ⎯⎯⎯→ ZO + H2↑ ZO ⎯⎯⎯→ Z + ½O2↑ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ H2O ⎯⎯⎯→ H2↑ + ½O2↑ 形成双光子⎯氢和氧的系统 hν MLm + H+ ⎯⎯⎯→ MLmH+ MLmH+ ⎯⎯⎯→ ½[MLm]22+ + ½H2↑ ½[MLm]22+ + ½H2O ⎯⎯⎯→ MLm + H+ + ¼O2↑ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ½H2O ⎯⎯⎯→ ½H2↑ + ¼O2↑
光电化学型pec
光电化学型pec摘要：1.光电化学型PEC 简介2.PEC 的工作原理3.光电化学型PEC 的应用领域4.我国在光电化学型PEC 的研究进展5.光电化学型PEC 的发展前景与挑战正文：光电化学型PEC（光电化学水分解系统）是一种利用太阳能直接分解水产生氢气和氧气的技术。
该技术具有绿色、清洁、高效等特点，被认为是解决能源和环境问题的重要途径之一。
光电化学型PEC 的工作原理是利用光敏半导体材料吸收太阳光，产生光生电子和空穴。
光生电子在半导体表面参与水分解反应，将水分解成氢气和氧气。
而空穴则被传输到阴极，与水分解产生的氢离子结合，形成氢气。
光电化学型PEC 的应用领域非常广泛，包括太阳能发电、氢能源、环境治理等。
其中，氢能源的应用前景尤为广阔。
氢气可以作为清洁能源，用于燃料电池、氢气轮机等，实现零排放。
此外，氢气还可以作为化工原料，用于生产氨、烃类化合物等。
我国在光电化学型PEC 的研究方面取得了显著进展。
我国科研人员已经成功研发了多种光敏半导体材料，如硅、硒化镉、硫化镉等。
同时，我国还积极开展光电化学型PEC 的产业化进程。
然而，与国外先进水平相比，我国在光电化学型PEC 的研究仍有一定差距。
尽管光电化学型PEC 具有巨大的发展潜力，但目前仍面临诸多挑战。
首先，光敏半导体材料的性能有待进一步提高，以提高光电化学型PEC 的分解效率。
其次，光电化学型PEC 的稳定性需要加强，以保证其在实际应用中的可靠性和耐久性。
最后，降低光电化学型PEC 的成本是实现其大规模应用的关键。
总之，光电化学型PEC 作为一种清洁、高效的能源技术，具有广泛的应用前景。
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总之,将催化剂设计成层状结构能使H2和 总之,将催化剂设计成层状结构能使H2和O2 在不同位置反 应产生,阻止光致电子和空穴的复合, 应产生,阻止光致电子和空穴的复合,有效提高催化剂光解水的 活性。 ZnO及RuS2 半导体光催化剂： 及 半导体光催化剂：
有人研究了ZnO及RuS2半导体光催化剂,指出ZnO 的光催化活性可与TiO2 媲美,若在ZnO 上附载In 等金属可提 高其光催化活性; 在RuS2 中掺杂Fe , 其光转换效率可达18. 3 %。
可见光催化剂: 可见光催化剂: 大多数光催化剂仅能吸收紫外光, 大多数光催化剂仅能吸收紫外光,而紫外光在整个太阳 光 中所占比例仅为3 %左右, 中所占比例仅为3 %左右,因而研究能用于可见光的光催化 材 料显得尤为重要 日本的Tet 日本的Tet suya Kida 等研究了在可见光作用下用 LaMnO3 /CdS 复合纳米材料光催化分解水,这种复合纳米 复合纳米材料光催化分解水, 材料可由反胶束法制备,具有很高的光催化活性。CdS 材料可由反胶束法制备,具有很高的光催化活性。CdS 是 一种半导体光催化剂,LaMnO3 一种半导体光催化剂,LaMnO3 单独使用时没有催化光解 水的作用, 而当组成LaMnO3 水的作用, 而当组成LaMnO3 / CdS 复合纳米材料时却显 示出很强的光催化活性( 示出很强的光催化活性(有 牺牲剂Na2 存在时) 牺牲剂Na2 S 存在时) 南京大学邹志刚教授研究了用In1 南京大学邹志刚教授研究了用In1 - x Nix TaO4 (x = 0～ 0～ 0. 2)系列光催化剂可见光光解水,该催化剂在可见光的照 2)系列光催化剂可见光光解水, 射下能分解水产生化学计量的氢气和氧气,量子效率可达0. 射下能分解水产生化学计量的氢气和氧气,量子效率可达0. 66 %
谢谢
作者：郑重 邢健 E-mail zhengz@ 11654062342@
表1 CoO/ SrTiO3 和NiO/ SrTiO3 的活性比较 CoO/ NiO/ Table 1 Activity comparison of CoO/ Sr TiO3 and NiO/ Sr TiO3 CoO/ NiO/ CoO/ CoO/ SrTiO3 (450 ℃还原,200 ℃氧化) 还原,200 氧化) NiO/ SrTiO3 (500 ℃还原,200 ℃氧化) NiO/ 还原,200 氧化) CoO 附载量,wt % 附载量,wt 产氢速率, 产氢速率,µmol/ h ·g cat NiO 附载量,wt % 附载量,wt 产氢速率, 产氢速率,µmol/ h ·g cat 0. 05 87. 3 0. 05 59. 1 0. 1 483. 6 0. 1 148. 8 0. 2 420. 2 0. 2 83. 7 0. 3 322. 4 0. 3 65. 5 0. 5 135. 0 0. 5 28. 5
• 但是,并非价带电子能被光激发的半导体都能分解水,除了 但是,并非价带电子能被光激发的半导体都能分解水, 其禁带宽度要大于水的分解电压外,还有电化学方面的要求: 其禁带宽度要大于水的分解电压外,还有电化学方面的要求:即 半导体导带电势应比E 半导体导带电势应比E ( H + / H2 ) 更负, 而价带的电势要比 更负, E(O2 / H2O) 更正。理论上,半导体的禁带宽度大于1. 23eV 即能 更正。理论上,半导体的禁带宽度大于1. 光解水,但由于存在过电位,故最合适的禁带宽度为1. 光解水,但由于存在过电位,故最合适的禁带宽度为1. 8eV
最新进展
• 美国宾夕法尼亚州立大学的科学家近日在 《纳米快报》上发文称，由自动排列、垂 直定向的钛铁氧化物纳米管阵列组成的薄 膜，可在太阳光的照射下将水分解为氢气 和氧气。这种新的光电解水技术费用低廉、 污染少，而且还可以不断改进。
最新进展
• 据美国每日科学网报道，由澳大利亚莫纳什大学领导的一 支国际科学家小组利用在植物中发现的化学物质来复制光 合作用的关键过程，为利用阳光将水分解成氢和氧开辟了 一条新途径。此技术性突破可以革新再生能源行业的制氢 工艺，从而可以利用阳光来大规模生产清洁的绿色能源 ――氢气。
利用太阳能分解水 的进展
人类新挑战：能源危机和环境危机 人类新挑战：
• 能源危机
• 石油价格飘升，一年从$50到$130/桶 石油价格飘升，一年从$50 $130/桶 $50到 • 世界能源消耗 20年内会加倍 20年内会加倍
• 环境危机
• 全球变暖 • 环境污染
太阳能——未来最理想的能源 太阳能——未来最理想的能源
• TiO2 催化光解水的反应机理为: 催化光解水的反应机理为:
TiO2 + hυ→ h+ + ehυ→ eh+ + H2 O → H+ + ·O H O2 + 2e- + 2 H+ → H2 O2 2eTi4 + + e- →Ti3 + eO2 + e- → O2eO2H2 O2 + O2- → ·O H + O H- + O2 O2·O Hh+ + O H- → O H · HH+ + e- → ·H e·H + ·H → H2
层状化合物催化剂： 层状化合物催化剂：
即在层状化合物中负载Cs,TiO2,Pt.Ni等 提高催化活性， 即在层状化合物中负载Cs,TiO2,Pt.Ni等，提高催化活性， 如： 1.在HCa2Nb3O10层状化合物中嵌入TiO2 及Pt HCa2Nb3O10层状化合物中嵌入TiO2
2.将 Ni2+ 引入K4Nb6O17的层中 2.将 引入K4Nb6O17的层中 3.负载Ni 的层状化合物1wt %Ni/ CsLa2 Ti2NbO10 3.负载Ni 的层状化合物1wt
•
大多数光催化剂仅能吸 收紫外光,而紫外光在整个太阳 光中所占比例仅为3
%左右
核心问题： 核心问题：
寻找可见光波段 内的高效催化剂
研究历史
• 60年代末，日本两位科学家发现二氧化钛经光（紫外线） 照射可分解水的现象。他们本拟应用这一方法制氢，但由 于氢和氧的生成量较少，在经济上不合算而中断了这一研 究 • 据《日刊工业新闻》日前报道，该研究所科学家使用从核 电站的反应堆及使用过的核燃料储藏设施中产生的伽马射 线开发出两种制氢技术。其一是使用伽马射线直接照射辐 射性催化剂把水分解为氢和氧；其二是利用荧光物质把伽 马射线转变为紫外线，然后照射光催化剂，把水分解为氢 和氧
各种催化剂：
1.较成熟度TiO2为基的光催化剂及其它过渡金属氧化物光催化剂： 1.较成熟度 较成熟度TiO2为基的光催化剂及其它过渡金属氧化物光催化剂 为基的光催化剂及其它过渡金属氧化物光催化剂： 光照TiO2 电极导致水分解最初由Fujishima 发现, 光照TiO2 电极导致水分解最初由Fujishima 发现,随着由电极电解水演 变为多相催化分解水, 变为多相催化分解水,以TiO2 为基的催化剂迅速发展。 除TiO2 外,其它如Sr TiO3 也被广泛研究,通过在Sr TiO3上负载各种贵 其它如Sr 也被广泛研究,通过在Sr TiO3上负载各种贵 金属,增加了其光催化活性,已证明Rh/ 金属,增加了其光催化活性,已证明Rh/ Sr TiO3具有较高的光催化效率。 TiO3具有较高的光催化效率。 同一基上负载不同物质，催化效率也不同。下提供一表供参考
在实验中，该所科学家采用阳光中波长为402纳米的可见光对水进行分解， 结果氧和氢的生成率为0.66%。据介绍，如果应用纳米技术改进催化剂的结 构特别是表面结构，可把水的分解率提高百倍。该研究所的新闻公报说，这 一科研成果虽然还处于实验阶段，但在世界上是首创，科学家已将这一成果 发表在12月6日出版的英国《自然》杂志上。
注入能量
H2
O2
• 以TiO2 半导体为例来说明光解水的原理,它的禁带宽度为 3. 2eV ,当受到能量等于或高于该能量光的照射时,电子会 从价带跃迁到导带,在导带上有光致电子,在价带上有光致 空穴,这种光致电子和空穴有很强的氧化还原能力,光致电 子能使水中的H +还原为H2 ,空穴能使水中的OH - 催化氧 化为O2 (也可以氧化其它供电体)
• 新能源汽车
获取氢气的方法
1太阳热分解水制氢法 2太阳能电解水制氢法 3太阳能光电化学电池分解水制氢法 4模拟植物光合作用分解水制氢法 5太阳光络合催化分解水制氢法 6微生物发酵制氢法 7光合微生物制氢法等高技术制氢方法
最理想方法！
利用光子，直接破坏H-O键
光解水原理
水是一种非常稳定的化合物,若要把水分解为H2 和O2 , 则∆H > 0 、∆G> 0 ,此反应为焓增、自由能增加的非自发 过程;若要将1mol 水分解催化光解水则需吸收237kJ 的能 量。
生物催化剂: 生物催化剂
光光生物催化是将一种无机半导体和微生物酶偶合起 来制H2 的反应体系,它的产氢原理是:光激发半导体 产生导带电子,通过电子中继体甲基紫将电子传递给 生物外的酶或细菌中的酶,再利用酶催化产H2 ,而半 导体价带中的空穴则被体系中的供电体清除
最新进展
综合新华社驻东京记者和驻伦敦记者报道 日本科学 家日前宣布他们研制成了分解水的新型催化剂，在阳光中 的可见光波段就能把水分解为燃料电池所必需的氧和氢。 科学家称，这种仅用阳光和水就能生产出氢和氧的技术将 成为“人类的理想技术之一”。 • 日本产业技术综合研究所的科学家研制出一种新型的光 催化剂，它由铟钽氧化物组成，表面有一层镍氧化物。这 种催化剂在可见光波段起作用，它的催化效率和使用寿命 都高于现有的同类催化剂。 •
• 太阳内部持续进行着氢聚合成 氦的核聚变反应，所以不断地 释放出巨大的能量，并以辐射 和对流的方式由核心向表面传 递热量，其氢的储量足够维持 100亿年 • 太阳每小时辐射到地球的能量 约为18万兆瓦，相当于燃烧90 兆吨优质煤的热量；太阳能是 取之不尽，用之不竭的且无污 • 氢在石油化学工业中有着广泛的用途，氢作为化工原料 对发展石油化学工业及农业均有着重要作用。