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AM：光电催化结合实现高效纯分解水

时间：2023-03-08 来源：浏览：

AM：光电催化结合实现高效纯分解水

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发展氢能经济并且改变对传统化石燃料的依赖，是人类社会能够可持续发展的关键。光催化和电催化技术是具有前景的两种制氢技术，但是光催化制氢技术的太阳能制氢效率非常低，电催化制氢具有非常高的过电势。

有鉴于此， 山东大学王朋（ Peng Wang ）等 提出将光催化和电催化技术结合的策略，通过钙钛矿卤化物光催化剂分解 HI 制氢，通过电催化还原 I ₃ ^- 和制氧。

本文要点

要点1. 这个光催化和电催化结合的体系能够将困难的纯水分解分为容易操作的体系 ，通过性能优异的 MoSe ₂ /MAbPbBr _3-x I _x 进行光催化制氢， MoSe ₂ /MAbPbBr _3-x I _x 具有优异的电荷分离性能，丰富的制氢催化活性位点，较低的 HI 分解能垒，因此实现优异的光催化活性；电催化还原 I ₃ ^- 和产氧反应所需的过电势仅为 0.92 V ，低于电催化纯水所需的 1.23 V 电压。

要点2. 光催化制氢和制氧反应生成的 H ₂ 达到 6.99 mmol g ^-1 ，生成的 O ₂ 达到 3.09 mmol g ^-1 ，氢气和氧气的比例接近 2:1 ，通过 I ₃ ^- /I ^- 的氧化还原循环反应能够实现光催化和电催化体系之间的连接，从而构筑了性能优异的纯水分解催化体系。

Xiaolei Liu, Qianqian Zhang, Shengli Zhao, Zeyan Wang, Yuanyuan Liu, Zhaoke Zheng, Hefeng Cheng, Ying Dai, Baibiao Huang, Peng Wang, Integrating Mixed Halide Perovskite Photocatalytic HI Splitting and Electrocatalysis into a Loop for Efficient and Robust Pure Water Splitting, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202208915

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202208915

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