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宾夕法尼亚大学在光催化电解水方面取得重要进展

2016-04-07 14:11
棒棒书香
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   宾夕法尼亚大学的研究人员在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表利用二氧化钛(TiO2)吸收太阳光、激发水解反应制氢的最新研究成果。与传统的方法利用化石能源(天然气、煤)和水蒸气高温反应制氢相比,这一成果向利用可持续能源制氢的方向又迈进了一步。这一研究成果的关键在于:在合成过程中调控TiO2晶体结构为板钛矿结构、尺寸控制在15到50纳米。太阳光通过TiO2的作用将电子和空穴分离,但是电子和空穴会快速复合、泯灭。而这一结构和尺寸的TiO2能够有效阻止电子和空穴的复合,使它们分别与水分子发生反应,在一个电极上产生氢气,另一电极上产生氧气。地球上TiO2的储量丰富且无毒,这一方法的发展有利于利用可持续的太阳能大规模生产氢气。

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