异质结型复合光催化剂的制备及模拟太阳光催化制氢和光催化剂修饰贮氢合金研究

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1、中南大学硕士学位论文andwhereasthecharge-dischargepropertyofpurehydrogenstoragealloywithlighttreatmentwasalmostthe鞠ITICasthatwithoutlighttreatment．ThecapacityoffirstactivationandthebiggestactivationcapacityofPHSA诵t11lighttreatmentwereslightlyhigherandthecyclepropertydecreasedwhencomparedtopurehydrogensto

2、ragealloy．KeyWords：compositephotocatalyst,heterojunction,photocatalytichydrogengeneration,photocatalytichydrogenstoragealloy,charge-dischargepropertyV原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在在论文

3、中作了明确的说明。作者签名：生备筮．日期：幽年上月』日关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：啦导师签娅日期：进年』月』中南大学硕士学位论文第一章绪论1．1引言第一章绪论自二十世纪以来，人类工业文明发展迅猛，在创造了巨大财富的同时也带来了能源危机和环境污染问题。今天，对于已处于二十一世纪的人类来说，开发新的能源而又不对环境带来伤害已是一个亟待解决的问题。氢能已被公认

4、为是解决这一问题的最佳能源。这是因为：氢能是绿色能源，燃烧值高，产物是水，自身无臭无毒，储存运输方便。但氢能是二次能源，而二次能源一般都是由一次能源生产出来的，比如现有的氢能就主要是利用天然气、煤炭和石油产品作原料来获得。如果我们还是通过这些途径来获得氢能，那对于解决能源和环境问题就没有任何实际意义了!因此廉价、高效、无环境危害的获得大量的氢能，并且安全的保存和运输它己成为当前新能源研究领域最热门的方向。目前传统的工业规模制氢的主要方法有：(1)从含烃的化石燃料中制氢【l】：天然气和煤都是宝贵的燃料和化工原料，其储量有限，且制氢过程会对环境造成污染。该法摆脱不了人们对常规能源的依赖

5、和对自然环境的破坏；(2)电解水制刘2】：电解水的效率不高且需消耗大量的电能，利用常规能源进行大规模的电解水制氢显然是不合算的；(3)热化学制氢：各种热化学制氢方法的总效率都不高，依靠这类方法来大规模制氢还有待进一步研究。氢能开发利用首要解决的是廉价的氢源问题。在以上这些方法中，90％以上都是通过天然的碳氢化合物、天然气、煤、石油产品中制取氢气，从长远观点看，这已不符合可持续发展的需要，从非化石燃料中制取氢气才是正确的途径。是未来能源制备技术的主要发展方向之一●．’目前，世界上生产的氢绝大部分被用做化学原料，仅小部分用做火箭或机车的燃料，而氢气开发用做各类燃料的趋势却日趋增长。美国

6、、日本等发达国家一直重视氢能，针对规模制氢美国制订了“FutureGen'’计划，日本制订了‘'NewSunshine'’计划【3】。近年来，我国也启动了氢能应用计划，如燃料电池、电动汽车等等。氢经济形成的关键是获得廉价的氢能源，制约氢气成为新一代能源的根本原因主要是价格昂贵和运输、储存困难。所有制备氢气的方法中唯有利用太阳能光催化分解制氢技术可望获得价格低廉的氢气，同时能够就地生产，减少氢气运输和分配系统硬件设施投资，为建立庞大的氢能源市场提供技术储备，为解决日益严峻的燃烧污染和能源紧缺问题提供一个有效对策．太阳能光催化分解水制氢技术实用化的关键是获得性能优良的光电催化材中南大学

7、硕士学位论文第一章绪论料及能循环使用的牺牲剂。光解H20制取氢气通常通过以下三个途径实现：(1)光电化学池电化学分解：将H20分解制取H2+02。方法容易实现，需外加电压消耗能源，能量转换效率低。(2)光助络合催化化学分解：过程模拟光合作用，但反应体系除光敏剂外还需催化剂、电子中继物、表面活性剂等。反应期快，失效也快。(3)半导体光催化分解：方法环境友好，无需外加能量，所以半导体光电催化分解水的方法倍受关注．Ti02半导体光催化分解H20制氢气曾在世界范围内一度掀起研