利用光觸媒分解水產氫氣與氧氣

計畫名稱:利用光觸媒分解水產氫氣與氧氣

所屬單位:化工系

研究團隊:觸媒化學實驗室

計畫主持人:吳紀聖

研究人員:黃朝偉

資源需求:Materials Studio, Gaussian

使用期間:2009/09~

研究主題:
利用光觸媒分解水產氫氣與氧氣

研究內容概述:
太陽光催化水分解產生氫氣與氧氣,具有永續和不產生二氧化碳優點。先前大部分的光催化水分解產氫是研發光觸媒,已獲得高量子效率的成果。然而氫氣與氧氣在產生時必須分離,以免發生危險爆炸。和日本Anpo教授合作,引進光電化學法的水分解產氫反應器,運用H-type的玻璃反應器設計,藉由二氧化鈦光觸媒薄膜與質子交換膜等設計,來區隔兩個水液相,可直接光催化分離水分解產生的氫氣與氧氣,同時也將進行實際的太陽光進行實驗。 結果發現,新型二氧化鈦光觸媒部分,經過?燒程序處理可使二氧化鈦光觸媒薄膜轉變成anatase與rutile晶相,並有助於提升光電流;Anpo教授實驗室所製備的二氧化鈦光觸媒薄膜表面具有四面體結構,以rutile為主要晶相,並且可以獲得最大的光電流0.08mA,以面積為2cm2二氧化鈦薄膜電極進行產氫實驗(溶液含10 vol% ethanol犧牲試劑)時,照射可見光七小時,可以產生約6.3273 μmole的氫氣濃度,可見太陽能水分解產氫將會成為有競爭力的永續再生能源。

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