光催化剂水解制氢的研究课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,1,*,光催化剂水解制氢的研究,姓名：张哲,光催化剂水解制氢的研究姓名：张哲,一,.引言,1.什么是光催化剂？,2.研究意义,3.研究背景,4.研究现状,一.引言1.什么是光催化剂？,光催化剂水解制氢的研究课件,二.光催化的机理,图1.导体、半导体、绝缘体能带结构,二.光催化的机理图1.导体、半导体、绝缘体能带结构,在半导体被光照激发时，激发光的波长由半导体本身的性质决定。半导体的禁带宽度与光吸收阀值的关系可表示为:,入(nm)=1240/Eg(eV）。,半导体,光照,激发态光生空穴和电子,参与光催化反应,发生复合产生能量,在半导体被光照激发时，激发光的波长由半导体本身的性质决定。半,图2.半导体光催化原理示意图,图2.半导体光催化原理示意图,光催化分解水的反应是将光能转化为化学能，当光能大于半导体光催化剂禁带宽度时，价带吸收光能将电子激发到导带，导带中产生光生电子，价带中产生空穴，电子还原水产生氢气,空穴氧化水产生氧气,2hv,2e,-,+2hole,+,2hole,+,+H,2,O,1/2O,2,+2H,+,2H,+,+2e,-,H,2,光催化分解水的反应是将光能转化为化学能，当光能大于半导体光催,光催化水解制氢主要过程：,半导体,吸收光子,光生电子-空穴对,电荷分离-光致电子和空穴移动,+H,2,O,在催化,剂表面,发生化,学反应,H,2,和O,2,光催化水解制氢主要过程：半导体吸收光子光生电子-空穴对电荷分,图3.光催化水解制氢原理,图3.光催化水解制氢原理,影响光催化剂活性的主要因素:,能带结构,晶格缺陷,催化剂粒径,比表面积,光照强度,影响光催化剂活性的主要因素:,三、存在问题及解决途径,对光能（尤其是可见光）的利用率不高,研制、设计、开发高效的光响应光催化剂，且必须满足禁带较窄、能有效利用可见光资源。,光生载流子分离效率较低,使用新的、更为有效的方法阻止电子和空穴的分离，从而提高光催化反应效率,产氢效率低、催化剂生产成本高、反应条件比较苛刻,深入研究光催化分解水机理，揭示光催化剂结构与性能之间的关系，探索新型低成本高产氢率的光催化剂,三、存在问题及解决途径对光能（尤其是可见光）的利用率不高,四、发展方向,探索具有高吸光率和宽吸光带的小尺寸、颗粒状光催化材料；,探索太阳能供电光催化电解水制氢相关技术；,新型光催化方法与技术研究；,探索新型低成本光催化分解水催化剂,四、发展方向探索具有高吸光率和宽吸光带的小尺寸、颗粒状光催化,光催化剂水解制氢的研究课件,