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光解水制氫的基本原理是什么？
發(fā)布時(shí)間：2016-10-31 瀏覽量：20972
在高中時(shí)期我們就學(xué)過，水分子在一定條件下，可以分解成氧氣和氫氣，光解水制氫就是依靠光的作用制作氫氣的過程。
下面，我們就來給朋友們簡(jiǎn)單介紹一下光解水制氫的基本原理是什么？在光的照射下，水分子當(dāng)中H2O2，形成大量的O2-、HO2 、OH和H+ 等活性基團(tuán)，這個(gè)水分子的分解過程被稱為高能壘反應(yīng)。要讓水分子分解成H2和O2，還需要一定的條件，因?yàn)橐沟霉饽苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能，水分解釋放出氫氣，還需要光催化材料導(dǎo)帶電位比氫電極電位稍負(fù)，而價(jià)帶電位要比氧電極電位稍正才可以。這個(gè)時(shí)候，光輻射在半導(dǎo)體材料上，當(dāng)能量大于或等于半導(dǎo)體的禁帶寬度時(shí)，半導(dǎo)體內(nèi)電子就可以從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶，而空穴留在價(jià)帶，這樣電子和空穴就分離開來，然后在半導(dǎo)體的不同位置水就能變成氫氣或者氧氣。
光解水制氫的基本原理看起來挺復(fù)雜，但實(shí)現(xiàn)起來并不困難。只要水分子能夠吸收到足夠的太陽光，滿足水分解的熱力學(xué)要求，就能產(chǎn)生出大量的氫氣來了。