1、光催化劑水解制氫的研究姓名：張哲光催化劑水解制氫的研究姓名：張哲一.引言1.什么是光催化劑？2.研究意義3.研究背景4.研究現(xiàn)狀一.引言1.什么是光催化劑？光催化劑水解制氫的研究課件二.光催化的機(jī)理圖1.導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體能帶結(jié)構(gòu)二.光催化的機(jī)理圖1.導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體能帶結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體被光照激發(fā)時，激發(fā)光的波長由半導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定。半導(dǎo)體的禁帶寬度與光吸收閥值的關(guān)系可表示為:入(nm)=1240/Eg(eV）。半導(dǎo)體光照激發(fā)態(tài)光生空穴和電子參與光催化反應(yīng)發(fā)生復(fù)合產(chǎn)生能量在半導(dǎo)體被光照激發(fā)時，激發(fā)光的波長由半導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定。半圖2.半導(dǎo)體光催化原理示意圖圖2.半導(dǎo)體光催化原理示意圖光催

2、化分解水的反應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，當(dāng)光能大于半導(dǎo)體光催化劑禁帶寬度時，價帶吸收光能將電子激發(fā)到導(dǎo)帶，導(dǎo)帶中產(chǎn)生光生電子，價帶中產(chǎn)生空穴，電子還原水產(chǎn)生氫氣,空穴氧化水產(chǎn)生氧氣2hv2e-+ 2hole+2hole+ + H2O1/2O2 + 2H+2H+2e-H2光催化分解水的反應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，當(dāng)光能大于半導(dǎo)體光催光催化水解制氫主要過程：半導(dǎo)體吸收光子光生電子-空穴對電荷分離-光致電子和空穴移動+H2O在催化劑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)H2和O2光催化水解制氫主要過程：半導(dǎo)體吸收光子光生電子-空穴對電荷分圖3.光催化水解制氫原理圖3.光催化水解制氫原理影響光催化劑活性的主要因素:能帶結(jié)構(gòu)晶格缺

3、陷催化劑粒徑比表面積光照強(qiáng)度影響光催化劑活性的主要因素:三、存在問題及解決途徑對光能（尤其是可見光）的利用率不高研制、設(shè)計(jì)、開發(fā)高效的光響應(yīng)光催化劑，且必須滿足禁帶較窄、能有效利用可見光資源。光生載流子分離效率較低使用新的、更為有效的方法阻止電子和空穴的分離，從而提高光催化反應(yīng)效率產(chǎn)氫效率低、催化劑生產(chǎn)成本高、反應(yīng)條件比較苛刻深入研究光催化分解水機(jī)理，揭示光催化劑結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，探索新型低成本高產(chǎn)氫率的光催化劑三、存在問題及解決途徑對光能（尤其是可見光）的利用率不高四、發(fā)展方向探索具有高吸光率和寬吸光帶的小尺寸、顆粒狀光催化材料；探索太陽能供電光催化電解水制氫相關(guān)技術(shù)；新型光催化方法與技術(shù)研究；探索新型低成本光催化分