Adv Mater综述：光催化制氢体系的材料发展

纳米技术

2024-06-10

光催化制氢技术是具有前景的绿色制氢路线，光催化制氢技术包括光催化分解水和有机化合物重整。与光伏-电催化技术、光电催化技术相比，光催化制氢技术的设备更加简单，而且构成的结构比较少，因此具有更低的成本。但是因为光催化剂难以应用太阳能的全部波长，因此目前太阳能制氢的效率以及光催化太阳能产氢通常效率仅为1-2 %，这阻碍了光催化制氢技术的实用化。

有鉴于此，新南威尔士大学Rose Amal、Denny Gunawan等从集成化和多学科角度对光催化太阳能制氢技术的发展前景进行综述。

本文要点

(1)

这项工作对目前现有光催化剂和光催化体系的设计方法进行总结，讨论如何大幅度的提升太阳能转化为氢能效率。深入讨论现有材料和系统的设计如何进一步拓展，以及光催化从研究转向大规模应用所面临的障碍。

(2)

此外，作者对光催化太阳能制氢技术可能的商业化路径进行总结与讨论，而且考虑工程和经济角度。

参考文献

Denny Gunawan, Jiajun Zhang, Qiyuan Li, Cui Ying Toe, Jason Scott, Markus Antonietti, Jinghua Guo, Rose Amal, Materials Advances in Photocatalytic Solar Hydrogen Production: Integrating Systems and Economics for a Sustainable Future, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202404618

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202404618