利用太阳能制氢的方法及发展现状.pdfVIP

·36 · 材料导报A：综述篇 2015年 6月(上)第29卷第6期 利用太阳能制氢的方法及发展现状 陈宏善 ，魏花花 (西北师范大学物理与电子工程学院，兰州 730070) 摘要 发展清洁可再生能源是人类面临的巨大技术挑战，氢气作为一种理想的清洁能源，其制取及储运技术 近年来都取得了很大进展。综述了利用太阳能分解水制氢的基本途径及发展现状，主要包括电解水制氢及人工模拟 光合作用制氢、半导体光解水及其催化剂以及最有希望实现的高温热化学循环分解水制氢技术。 关键词 模拟光合作用制氢 光解水 热化学分解水 中图分类号：TK91 文献标识码：A DOI：10．11896／j．issn．1005—023X．2015．011．006 TheMethodsandDevelopmentStatusforHydrogenProduction from W ater-splittingUsingSolarEnergy CHEN Hongshan．W EIHuahua (CollegeofPhysicsandElectronicEngineering，NorthwestNormalUniversity，Lanzhou730070) Abstract Developmentofacleanandrenewableenergysourceisoneofthekeytechnologicalchallengesfor mankind．Hydrogenisapotentialidealenergycarrier．andgreatprogresshasbeenachievedforhydrogenproduction andstorageinthepastdecade．Herein，principalmethodsanddevelopmentstatusofhydrogenproductionfromwater- splittingbyusingsolarenergyarereviewed，whosecontentcoverstheartificialleafsystem forsplittingwaterviathe photosyntheticprocess，thevisiblelight-absorbingsemiconductorsandefficientco-catalystsforphotocatalyticwater splitting，andthemost-likely-to—succeedthermochemicalwatersplittingcycles． Keywords hydrogenproduction viaphotosyntheticprocess，photocatalyticwatersplitting，thermochemical watersplitting 的作用下将天然气转化为H 和 CO ，再经过变压吸附等过 0 引言 程得到高纯度的氢气，典型的工艺条件要求温度约 750~850 随着世界经济的发展，人们对能源的需求不断增加，而 ℃，压力为 2～3MPa_5]。由于煤炭在我国的能源结构中占 现今能源所依赖的化石燃料正迅速耗尽 ，并且以化石燃料为 据很大的比重，故煤气化制氢可作为寻求经济高效制氢方法 主的能源结构还对人类 的生存环境产生严重的污染。寻找 的过渡。 储量丰富、清洁安全的新能源是人类社会可持续发展的重要 氢作为能源使用时其需求量很大，必须寻求绿色、经济 保证，同时也是研究者面临的最具挑战性的课题。氢的储量 的制氢方法