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新型MoSe2光催化剂高效制氢
举报2021-10-29 10:20:06 来源:中钨在线

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近期,青岛科技大学研究者成功制备出了一种新型的二硒化钼(MoSe2)光催化剂——Z型富缺陷硫铟锌(Sv-ZnIn2S4)/MoSe2光催化剂,其因展现出优异的光催化分解水制氢性能,而有助于中国早日实现碳达峰、碳中和目标。


众所周知,我国已明确要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和的目标,所以电力、交通、建筑、工业等领域都需要大规模减少二氧化碳排放,以加速低碳转型。


作为目前最理想清洁的能源之一,氢能因有环保、高效、安全和来源广泛的特点,而能为电力、化工、冶炼、动力燃料、储能、建筑等传统工业提供深度脱碳。当前,国内主要的制氢工艺有:光解水制氢;电解水制氢;煤制氢;天然气制氢;甲醇制氢;焦炉煤气制氢;氨分解制氢等。制氢路线应根据地区、行业和资源不一样进行选择。值得一说的是,光解水制氢工艺被公认为是最理想的制氢路线之一,这不仅仅是因为它对生态环境较为友好,更是由于水资源丰富、生产成本低和操作简单。


光解水制氢是指利用太阳光将水分子分解成氢气与氧气的过程。作为光解水制氢工艺的最重要组成结构之一,光催化材料应具有高稳定性,不产生光腐蚀,价格便宜,能满足分解水的热力学要求和吸收太阳光等特点。常见的光催化材料有钽酸盐、铌酸盐、钛酸盐和多元硫化物。


近几年,为了进一步提高光催化材料的制氢性能,青岛科技大学研究人员通过缺陷诱导的异质结构建策略,在Sv-ZnIn2S4与MoSe2之间构建了以Mo-S键连接的异质结界面,得到一种由界面化学键和内建电场共同调制的Z型异质结光催化剂。该催化剂在实现光生载流子有效分离的同时,还能保留具有高还原能力的光生电子,从而实现高效的光解水制氢性能。


Sv-ZnIn2S4/MoSe2光催化剂的生产,为制备其他新型的Z型异质结光催化剂提供了新思路。


 

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