復合TiO2納米管材料光催化裂解水產氫研究進展

梁可心，徐蕓菲，許佩瑤，檀玉，張勝寒

（華北電力大學環境科學與工程系，河北 保定0710003）

復合TiO2納米管材料光催化裂解水產氫研究進展

梁可心，徐蕓菲，許佩瑤，檀玉，張勝寒

（華北電力大學環境科學與工程系，河北 保定0710003）

光催化裂解水是目前制取清潔能源氫氣的熱點研究方向。本文簡述了TiO2納米管及其摻雜改性技術在光催化裂解水制氫領域的發展。分析表明TiO2納米管陣列的表面形貌對光催化產氫的效率方面起著非常重要的作用，采用兩步或多步電化學陽極氧化制備的高度規整的TiO2納米管表現出比一步陽極氧化制備的TiO2納米管更高的產氫效率。非金屬元素摻雜TiO2納米管、能帶寬度減小、染料敏化向TiO2納米管導帶注入激發電子，都能促使吸收光紅移。摻雜金屬離子能有效促使TiO2納米管電子-空穴對分離。TiO2納米管同窄能帶的半導體復合使其吸收光紅移，同時能有效地分離電子-空穴對。這些方法都能有效提高產氫效率。最后評述了將多種修飾方法有機結合起來制備催化劑是目前裂解水制氫的一個重點研究方向。

TiO2納米管；催化；光化學；裂解水；制氫

面對日趨強化的資源環境約束，必須增強危機意識，樹立綠色、低碳發展理念，以節能減排為重點。調整能源消費結構，增加非化石能源比重，氫氣在許多應用領域被認為是將來的清潔能源載體。

半導體光催化劑在環境治理（廢氣治理和水凈化）、可持續能源開發、節約能源和減少二氧化碳排放方面做出了一定的貢獻。……