高效热-光协同催化水制氢的机理研究

简介

光解水是最具有发展前景的产氢途径之一。本文揭示了可见光吸收与氧化反应驱动力对能带要求的矛盾，并指出热能的引入可以提高氧化驱动力，实现可见光下的高效产氢。以低成本NiOx/TiO2为催化剂，在260℃时，实现了高氢气产量、量子效率和稳定性。同位素示踪实验表明，热-光协同催化过程发生的主要反应是光催化分解水，进一步论证了热能和光能的协同作用。所得结果反映出能量协同催化的优势与巨大发展潜力。