具体原理如图所示,当光催化材料吸收了能量大于禁带宽度的光子之后,位于价带的电子跃迁到导带,形成具有还原能力的光生电子,同时在价带上产生具有氧化能力的光生空穴。如果光催化材料导带底的位置比H+/H2还原电位更高,跃迁到导带的光生电子则可以还原水中的H+,生成氢气。如果价带顶的位置比水氧化的电位更低,则在价带上生成的光生空穴可以氧化催化剂表面吸附水,生成氧气。在光催化分解水反应前后,光催化材料不发生改变。常见的光解水制氢的材料有SrTiO3、ZrO2等。
光解水制氢的总反应方程式如下:
将太阳能一步转换成氢能的过程。又称光催化分解水。
具体原理如图所示,当光催化材料吸收了能量大于禁带宽度的光子之后,位于价带的电子跃迁到导带,形成具有还原能力的光生电子,同时在价带上产生具有氧化能力的光生空穴。如果光催化材料导带底的位置比H+/H2还原电位更高,跃迁到导带的光生电子则可以还原水中的H+,生成氢气。如果价带顶的位置比水氧化的电位更低,则在价带上生成的光生空穴可以氧化催化剂表面吸附水,生成氧气。在光催化分解水反应前后,光催化材料不发生改变。常见的光解水制氢的材料有SrTiO3、ZrO2等。
光解水制氢的总反应方程式如下: