用于太阳能燃料生产的染料敏感化酸分解
Matthew D Brady1, Renato N Sampaio1, Degao Wang1
1Department of Chemistry, University of North Carolina Chapel Hill , Chapel Hill, North Carolina 27599, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 24, 2017
概括
这项研究表明,使用新型光催化剂从酸 (HBr) 分解中有效地产生气 (H2). 可见光驱动的工艺提供了一种可持续的太阳能燃料生产方法.
科学领域:
- 材料科学
- 摄影化学
- 电化学
背景情况:
- 酸 (HBr) 是生产燃料的廉价原料.
- 有效的HBr分裂需要有效的光催化剂来氧化和减少质子.
研究的目的:
- 为可见光驱动的HBr分裂开发和评估一种新型的RuII聚基复合物.
- 在染料敏感的光电合成细胞中研究与光催化剂敏感的半孔TiO2或SnO2/TiO2薄膜的性能.
主要方法:
- 由TiO2或SnO2/TiO2纳米粒子制造的半孔薄膜.
- 用RuII聚烯复合物对薄膜进行敏感化,以吸收可见光.
- 在照明下测试染料敏感的光电合成电池中的光电极,并在1N HBr (aq) 中应用偏差.
主要成果:
- 在100mWcm-2白光照明下,持续的光电流达到1.5mAcm-2.
- 在氧化过程中测量到的法拉代效率为71 ± 5%,在氧化过程中测量到的H2效率为94 ± 2%.
- 证明了持续的H2生产率为12μmolh-1.
结论:
- 开发的分子光催化剂使可见光驱动的HBr能够在水性介质中有效地分解.
- 这种方法为使用廉价HBr原料的太阳能燃料生产提供了有前途的途径.
- 这项研究强调了染料敏感光电合成对可持续气产生的潜力.


