以污染物作为电子给体的新型光催化制氢体系的研究进展
2021-09-28李芳芹孙辰豪任建兴吴江陈林峰李可君
化工进展 2021年9期
关键词:催化剂
李芳芹,孙辰豪,任建兴,吴江,陈林峰,李可君
(上海电力大学能源与机械工程学院,上海 200090)
随着人们生活水平的逐步提高和工业化的到来,传统能源的供应紧缺和严重的环境污染问题已成为21 世纪人类亟待解决的两大难题。对此,人们一方面越来越重视可再生能源技术的开发利用,另一方面也努力寻找可以将污染物转化为清洁能源的方法。氢能由于具有热值高、环保、运输方便等天然优势,已普遍被人们认为是未来的理想“绿色能源”,因此也受到了世界各国的高度重视[1-3]。然而,目前氢能的生产还主要是依靠高能耗过程由化石燃料生产,而且会产生温室气体,加剧温室效应,这对环境和经济均不友好[4]。
随着科学家的不断研究,光催化技术应时而生[5]。光解水制氢技术一方面可以利用无穷无尽的太阳能,另一方面又可以以低成本的方式从水中大规模制取氢气,将太阳能直接转化为氢能,具有重大的社会、经济效益和未来工业化应用潜力[6]。然而,目前的光催化制氢体系通常需要加入电子给体,这种方法不经济且对于未来应用也不切实际。如果能够将水中污染物的降解与制氢联系起来,那么将完美地解决能源和环境问题。为此,本综述从光催化制氢协同污染物降解反应的机理出发,概述了近年来国内外在该方向上的主要研究成果,分析了影响反应动力学的因素,并对该领域未来的研究前景进行了展望。
1 光催化制氢协同污染物降解的机理
光催化制氢反应的工作条件与光催化降解污染物非常不同。……
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