CdS基光阳极的制备及研究进展
2021-12-30蒋涵林于希辰王海霞
科学咨询 2021年9期
蒋涵林 于希辰 范 勇 吉 祥 王海霞
(苏州大学应用技术学院工学院 江苏苏州 215325)
引言
目前化石燃料是工业界的主要能源供给来源,例如常规的煤炭、石油等。在中国,煤炭为主要能源,在能源结构中占比75%,世界能源结构中,煤炭、石油类能源也是主要的产能来源。但是该类化石能源会对环境造成污染,所以寻找清洁高效的能源来替代此类不可再生能源成为一个热门的课题。当前,清洁能源主要以风能、太阳能、氢能、核能为主。在上述清洁能源中,氢能具有以下优点:氢可以气、液、固三种形式存在,便于贮存与运输。氢气的能量转换效率高,能源浪费不多。同时作为一种清洁能源,燃烧时,水是唯一产物,不会污染环境且属于可再生能源。因而氢气成为清洁能源中一种较优的选择。
当前,正常制备氢气的方法有,电解水、光催化分解水、光电催化分解水三种,第一种制备方式耗能大,第二种光催化分解水的制备方式,氢气产量较低,因此能量转换的效率不高,不适合工业界的大量供能,第三种光电催化分解水方式不会有过大的能耗,同时能量转换效率相较光催化方式高出很多。而在光电催化分解水中光阳极的材料选取十分关键,各类材料中硫化镉具有较窄的能带宽度(2.41eV)及合适的能带位置,它成为制备光阳极的优选材料。本文主要对使用硫化镉制备光阳极的光电催化分解方式研究进展进行分析和总结。
一、研究进展
当前,使用n型半导体硫化镉作为阳极分解水制备氢气被广泛研究,但仅使用硫化镉作为光阳极存在缺陷,由于制备过程中电子与空穴易于复合,使得能量转换效率较低。……
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