光催化材料是指通過該材料在光的作用下發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)所需的一類半導(dǎo)體催化劑材料。能作為光催化材料有很多，如：二氧化鈦、氧化鋅、氧氣錫、二氧化鋯、硫化鎘等。 光熱轉(zhuǎn)換材料是指該材料能通過反射、吸收或其他方式把太陽輻射能集中起來，轉(zhuǎn)換成足夠高溫度的過程，以有效地滿足不同負載的要求。

東京理科大學(xué)科學(xué)家采用什么方法使氫氣產(chǎn)量提高25倍？

東京理科大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)將鐵銹用作有機廢物光輔助制氫的催化劑，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的氫氣比以前的二氧化鈦催化劑多25倍。日本和韓國等國家將氫視為未來的清潔燃料，并正在重組以實現(xiàn)零排放的“氫經(jīng)濟”，其中運輸將主要由燃料電池汽車和燃氫發(fā)動機交通工具驅(qū)動，它們僅排放水作為最終產(chǎn)品。

但是，經(jīng)濟和可持續(xù)的制氫方法尚未真正確定。電解浪費大量能量并消耗淡水。天然氣或煤炭生產(chǎn)會在生產(chǎn)現(xiàn)場釋放大量碳，從而消除了任何可感知的環(huán)境效益。20世紀70年代發(fā)明的太陽能驅(qū)動的光催化過程產(chǎn)生的氫氣很少，因此不值得其二氧化鈦催化劑帶來麻煩或費用。

現(xiàn)在，東京理科大學(xué)的一個研究小組認為，它已經(jīng)找到了一種基于特殊類型銹蝕的廉價、高效光催化制氫的解決方案。

該團隊使用氙氣燈發(fā)出的光，水-甲醇溶液和一種名為α-FeOOH的鐵銹形式的催化劑，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氫比以前的二氧化鈦技術(shù)高25倍。另外一個好處是，這種特殊形式的銹蝕似乎有助于阻止氫氣與容器中的氧氣重新結(jié)合，從而更易于分離并避免潛在的爆炸危險。該構(gòu)造能持續(xù)穩(wěn)定地產(chǎn)生氫氣超過400小時。

該小組接下來計劃精確研究氧氣在激活光誘導(dǎo)的α-FeOOH反應(yīng)中的作用，因為當從反應(yīng)室中移除氧氣時，其完全停止工作。盡管這項技術(shù)仍然需要分解水才能產(chǎn)生氫，但這可能是使用日光的有效方法，而無需任何昂貴的催化劑。

該研究發(fā)表在《Chemistry: A European Journal》雜志上。

標簽：氫氣東京理科