等离激元效应促进的光催化分解水制氢

发布时间：2024-01-30 08:50

　　[目的]利用光催化分解水的方式直接将太阳能转化并存储为氢气的化学能,是发展清洁能源促进低碳经济的有效途径。文章围绕等离激元效应对光催化分解水制氢的促进机理进行综述,以推进其产业化应用。[方法]阐释了等离激元效应在光催化分解水反应过程中的微观机制,分析了等离激元粒子在增强太阳光的吸收能力、拓展吸收光谱的响应范围、促进光生电子空穴的分离、提升光生载流子的热力学能、以及提供光催化反应活性中心等方面发挥的重要作用。[结果]通过总结当前等离激元效应促进光催化分解水制氢的研究进展,浅析了目前存在的问题,并对该领域的未来发展趋势进行了展望。[结论]基于等离激元效应在太阳能生产燃料中的巨大应用潜力,不同学科背景的相关学者协同合作,对影响光催化剂效率和寿命的各项决定性因素积极研发攻关,将促进该技术领域获得重要突破。

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图2测量光电流（红色符号）和模拟吸收增强光谱（蓝色实线）显示Fe2O3电极上Au颗粒的增强效应（插图是Au/Fe2O3的电磁场模拟示意）

图4AuNP-TiO2和AuNR-TiO2纳米线的光催化分解水示意图及其光电转化性能

图3Au/TiO2在可见光和紫外光条件下的电荷行为和光电流特性

图5等离激元效应对光生载流子行为的影响机制

本文编号：3889839