近期关于光催化水解制氢气研究分析报告综述.doc

以二氧化钛为基质地催化剂地研究综述温邻君杨晓奕(北京航空航天大学,北京,100191)摘要::贵金属负载、离子掺混、染色光敏化处理、复合半导体及化学牺牲剂等,结合最新地研究成果,总结各种改善高催化活性思路地科研进展,系统地比较各个方法地特点,:TiO2、光催化水解制氢、催化剂改性技术、电子-空穴、牺牲剂、量子效率Abstract:Thispaperreportstherecentdevelopmentsinphotocatalyticwater-:noblemetalloading,iondoping,,:TiO2,photocatalyticwater-splittingforhydrogenproduction,photocatalystmodificationtechniques,electronDXDiTa9E3d-role,sacrificialreagents,quantumefficiency1972年Fujishima和Honda发现在TiO2电极上光催化分解水地现象,这标志着光能催化利用地研究进入了一个新地阶段.[[1]FujishimaA,.(1972)238,37]基本原理为:二氧化钛在受到能量相当于或高于它地禁带宽度()地光(波长小于367nm)辐照时,晶体内地电子受激从价带跃迁到导带,在导带和价带分别形成自由电子和电子空穴,水在这种有极强地氧化还原能力地电子-空穴对地作用下发生电解,,在元素周期表过渡区地半导体物质大都具有类似地性质,如CdS、SiC等也被证明有催化活性.[[2],JHydrogenEnergy23(6)(1998)427–38.]三十多年来,随着人们在此基础上地研究不断展开和深入,,TiO2凭借其无毒无味、化学结构稳定、光谱响应范围较宽及较为廉价等特性,仍是应用最广地光反应催化剂,在水解制氢及污水/空气净化等领域,,及其对可见光极低地响应能力,,做出了不懈地努力,,有多项关于新型催化剂改造方法地科研成果发表,给这片科研领域带来了很多惊喜,:“催化剂改性技术”和“化学牺牲剂法”.[[3]MengNi,,,-splittingusingTiO2forhydrogenproduction/RenewableandSustainableEnergyReviews11(2007)401-425]催化剂改性技术,是指通过各种手段,改造其微观结构,从吸光特性方面提高其催化活性,主要包括:贵金属负载、离子掺混、染色光敏化、复合半导体;化学牺牲剂法,是指通过在反应系统中添加前躯物,作为牺牲剂,直接参与反应,从化学反应动力方面提高能量转化效率,最常用地是直接在反应溶液中添加甲醇、乙醇、,包括Pt、Au、Pd、Rh、Ni、Ru和Ag等,