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文檔簡介
1、氫能已被廣泛認為是最具有潛力解決能源危機和環(huán)境問題的理想替代能源之一，其開發(fā)備受各個領域科學家的重視。在眾多的氫能開發(fā)手段中，利用太陽能光催化分解水制取氫氣是一種兼顧能耗、資源和環(huán)境的最為理想和最有前途的氫能開發(fā)手段之一。在光催化分解水的研究中，最為首要的研究內容就是利用可見光進行光催化分解水制氫,而對模擬光合作用Z型反應光解水制氫的研究為利用可見光提供了更為廣闊的前景。 本論文中以光解水制氫實現(xiàn)途徑展開論述，介紹了光催化分解水
2、的原理、常用光解水催化劑以及影響光解水效率的因素，說明了Z型反應光解水制氫氣的反應機理。 實驗中分別討論了pH值和犧牲劑對Pt/TiO2光解水制氫活性的影響、對WO3光解水制氧活性的影響。研究中發(fā)現(xiàn)當pH≈2，加入Fe2+作為電子給體，能提高Pt/TiO2光催化劑的產氫量，而當pH≈2，加入Fe3+作為電子受體，能提高WO3光催化劑的產氧量。通過上述研究設計了以Pt/TiO2作為產氫催化劑、以WO3作為產氧催化劑，含有Fe2+的
3、酸性初始溶液的Z型反應體系。該體系在連續(xù)20小時的氙燈光照條件下下，實現(xiàn)了Z型反應分解水同時產生氫氣和氧氣。論文中也嘗試探討了分別以Pt/TiO2和WO3為光催化劑、以為中間體的光解水體系的產氫產氧性能、探討了以ZrO2和WO3為光催化劑，以為中間體的光解水體系的產氫產氧性能，以及探討了在真空反應系統(tǒng)和排空反應系統(tǒng)中以K4Ce2Ta10O30和WO3為催化劑，以Fe2+/Fe3+為中間體的光解水體系的產氫、產氧性能。結果表明，以上三種光
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