光解水制氫的制造方法是什么,這篇文章講的很詳細了
光解水制氫是指利用光催化技術(shù)催化分解水制氫,水是一種非常穩定的化合物,以水制得氫氣是一個(gè)能量增大的非自發(fā)反應過(guò)程,因此需要光和半導體光催化劑共同作用實(shí)驗此反應過(guò)程。
當半導體受到能量相當或高于該禁帶寬度的光輻照時(shí),半導體內的電子受到激發(fā)躍遷到導帶,從而在導帶和價(jià)帶分別產(chǎn)生自由電子和電子空穴,水在這種電子-空穴對的作用下發(fā)生電離,生產(chǎn)H和O,以一種簡(jiǎn)便而廉價(jià)的方法制備氫氣,對于解決人類(lèi)的能源危機有著(zhù)重大的意義。該制氫方法主要是應用于科研工作者對氫能源的制取的探索實(shí)驗研究中。
光解水制氫的反應裝置制造方法如下:
1、在500mL的反應容器中加入0.1g摻雜L8%(摩爾分數)Cu、In-ZnSeS催化劑(催化劑為鋅硫化物類(lèi)催化劑)、150mL蒸餾水及0.09mol三乙胺犧牲劑(犧牲劑為有機胺類(lèi)犧牲劑),反應容器中反應液體的總體積占反應容器容積的1/3;
2、利用超聲波清洗器進(jìn)行超聲2min,超聲功率為80w,以分散催化劑;
3、蓋上石英玻璃板,側面用4個(gè)夾子將反應容器、O型圈及石英玻璃板夾緊,在低溫/恒溫冷卻循環(huán)水機中加入冷卻工質(zhì),使冷卻工質(zhì)循環(huán)流入夾套中,控制溫度范圍為250C;
4、選用光源為高壓汞燈光源(300w),調節光源與反應器內液體光照面的距離范圍為6cm;
5、調節三通閥使之與大氣相通,調節減壓閥,惰性氣體依次通過(guò)減壓閥、流量計進(jìn)入反應容器中的反應液體中,惰性氣體通過(guò)反應容器的產(chǎn)氣出口經(jīng)由三通閥處排空,洗氣時(shí)間為30min;
6、進(jìn)行第二次洗氣,調節三通閥,使產(chǎn)氣出口與氣體計量池進(jìn)氣口相通,氣體計量池出氣口通過(guò)鋼針與大氣相通,洗氣時(shí)間為30min;
7、打開(kāi)光源、磁力攪拌器與低溫/恒溫冷卻循環(huán)水機,使催化劑保持懸浮狀態(tài)及反應容器中的溫度維持在室溫25°C,反應液體開(kāi)始反應并產(chǎn)生氫氣,由于氣體計量池開(kāi)始處于充滿(mǎn)惰性氣體的常壓平衡狀態(tài),產(chǎn)生的氫氣會(huì )推動(dòng)氣體在氣體計量池的V形部產(chǎn)生固定體積的氣泡(經(jīng)標定后,每個(gè)氣泡的體積為0.04mL),氣泡通過(guò)V形部與氣體計量池排氣室連接的一側,通過(guò)紅外計數器對氣泡的個(gè)數進(jìn)行測量,實(shí)時(shí)獲得催化劑的活性情況,后氣體由氣體計量池的底部上升至排氣室,經(jīng)過(guò)排氣口與鋼針后,終采用氣體收集袋進(jìn)行收集,備用。
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