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可见光下光催化分解水制氢的研究进展 ／潘振华等 ·25 · 可见光下光催化分解水制氢的研究进展 潘振华，蔡启舟 (华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，武汉 430074) 摘要 利用太阳能驱动光催化反应制备氢气成为了目前的研究热点。综述了近年来在可见光下光催化分解 水制氢的研究进展 ，着重介绍了固溶体光催化剂、非金属化合物型光催化剂、Z型光催化系统及新型助催化剂的必威体育精装版 研究成果，并展望了光催化制氢的发展。 关键词 可见光 光催化 分解水 氢气 中图分类号：0643；TOll6．2 文献标识码：A RecentResearchonPh0t0catalyticHydrogen Productionfrom W aterUnderVisibleLight PAN Zhenhua．CAIQizhou (StateKeyLaboratoryofMaterialProcessingandDiesMouldTechnology。HuazhongUniversityof ScienceandTechnology，Wuhan430074) Abstract Photocatalytichydrogen production from waterby solarenergyhasgathered lotsofattention re— cently．Thelatestdevelopmentinproducinghydrogenbyphotocatalysisundervisiblelightissummarized，focusingon thelatestresearchfindingsofsolidsolutionphotocatalysts，metal-freephotocatalysts，Z-schemephotocatalysissystem andnew-stylecocatalysts．Theprospectsforthedevelopmentofhighlyefficientphotocatalystsforhydrogenproduc— tionarealsodiscussed． Keywords visiblelight，photocatalysis，overallwatersplitting，hydrogen 以下要求：(1)导带和价带的位置要适合于分解水；(2)带隙 0 引言 要小于3eV；(3)在光催化反应中要稳定-4]。在可见光下将 随着社会的发展，人类对能源的需求越来越高，能源 问 水分解被 A．J．Bard称为化学界的 “圣杯，，[2，为了实现这一 题将是人类未来不得不面对的难题。同时，人们对使用化石 目标，学者做了大量的努力。本文主要介绍近几年来可见光 燃料产生的环境污染问题和温室效应越来越关注，寻找可替 下光催化分解水制氢的研究进展，包括通过制备固溶体进行 代的能源，如生物质能、风能和太阳能的呼声越来越高口]。 能带调节，非金属化合物光催化剂的开发，Z型光催化系统的 太阳能和氢能均是可再生、廉价和无污染的能源，它们非常 研究以及新型助催化剂的研制。 有望在将来作为替代能源，解决能源危机 。因此 ，开发稳定 1 固溶体光催化剂 高效的催化剂 ，使它能够利用太阳能作为动力 ，将水分解为 氢气和氧气 ，具有非常大的研究潜力_2]。 利用外来元素对光催化剂进行掺杂是减小光催化剂带 自法国科