多相光催化分解水制氢.pptx

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1、多相光催化分解水制氢2012/10/31 多相光催化多相光催化是指在有光参与的情况下，发生在催化剂及表面吸附物（如H2O，O2分子和被分解物等）多相之间的一种光化学反应。苏州大学2基本内容苏州大学3一、光分解水的背景与原理介绍二、SrTiO3掺Rh光分解水的研究进展一、光分解水的背景与原理介绍苏州大学4 氢能，是一种最好的无污染的绿色能源，因为氢气燃烧的产物是水，不会对环境有任何污染。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的自然资源，每年照到地球表面的太阳能相当于全世界能源消耗总量的10000倍和全世界化石能源总量的110，因此利用太阳能光解水制氢是利用太阳能的最好方法之一。苏州大学51.吸收光子产生

2、电子空穴对2.产生的电子和空穴分别向半导体表面移动3.发生 氧化还原反应，产生氢气和氧气光分解水的反应机理苏州大学6半导体微粒要完全分解水必须满足如下基本条件：半导体微粒禁带宽度，即能隙必须大于水的分解电压理论值1.23eV。光生载流子电子和空穴的电位必须分别满足将水还原成氢气和氧化成氧气的要求。具体地讲,就是光催化剂价带的位置应比O2/H2O的电位更正,而导带的位置应 比H2/H2O更负。光提供的量子能量应该大于半导体微粒的禁带宽度。常见半导体材料的能带结构苏州大学7单光子与双光子系统苏州大学8苏州大学9钙钛矿结构的通式为ABO3 钛酸锶的结构钛酸锶是典型的钙钛矿型结构二、SrTiO3掺Rh光分解水的研究进展苏州大学10在波长为380nm的时候，吸收率出现明显的变化。在580nm出现的峰值，420nm处出现的吸收率的增加：+4价和+3价的铑离子的存在。苏州大学11400nm：电子供体形成Rh3+向导带转移600nm：从价带向受体能级转移形成Rh4+100nm：Rh3+与Rh4+都有总结目前两个挑战：制备高效的光材料，且原材料成本要低 有实际应用功能的制氢系统苏州大学12苏州大学13