光催化制氢比其他方式的优势

问题描述

精选答案

光催化法制氢

半导体TiO2及过渡金属氧化物、层状金属化合物，如K4Nb6O17、K2La2TiO10、Sr2Ta2O7等，以及能利用可见光的催化材料，如CdS、Cu-ZnS等，都能在一定的光照条件下，催化分解水，从而产生氢气。然而到目前为止，利用催化剂光解水的效率还很低，只有1% ～2%。已经研究过的用于光解水的氧化还原催化体系主要有半导体体系和金属配合物体系两种，其中以半导体体系的研究最为深入。 半导体光催化在原理上类似于光电化学池，细小的光半导体颗粒可以被看作是一个个微电极悬浮在水中，他们像光阳极一样在起作用，所不同的是它们之间没有像光电化学池那样被隔开，甚至阴极也被设想是在同一粒子上，水分解成氢气和氧气的反应同时发生。

其他回答

自考达人

光子能量与光波长存在对应的关系，人们只能利用太阳能光谱中波长小于497 nm的光子来光电解水，因而太阳能利用效率较低。虽然半导体光催化也能分解水，但由于处于同一半导体微粒上，光生电子一空穴对极易发生复合，从而降低了光电转换效率。

相比之下，半导体光电催化制氢具有减少电子一空穴对的复合，电子和空穴分离效率较高，能在两极上分别获得氢气和氧气的优点。