一种全绿色光电化学电池水解制氢的反应装置

    公开(公告)号:CN105862061A

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201610210586.3

    申请日:2016-04-05

    IPC分类号: C25B1/04 C25B9/04 C25B11/06

    摘要: 本发明公开一种全绿色光电化学电池水解制氢的反应装置。该装置包括水轮发电机、光电化学水解装置、外电路,其中水轮发电机的正极连接工作电极,负极连接到对电极上;水轮发电机是将水流动能转换为电能,产生外加电场,主要由水轮机和螺旋桨组成;光电化学水解装置中工作电极是采用磁控溅射法制备的ZnO薄膜封装后构成,或者是采用原子层沉积制备的TiO2薄膜,厚度60nm,300℃下ALD生长的多晶。本发明成功实现了完全依靠绿色可再生的清洁能源进行能量转化的光电化学电池。本发明采用的水轮发电机通过将机械能转化为电能,再连接到光阳极材料上去,在无需外加偏压的情况下即可高效地分解水产生氢气,从而节约了能耗。

    一种光电化学电池的光电极的制备方法

    公开(公告)号:CN105568309A

    公开(公告)日:2016-05-11

    申请号:CN201510918661.7

    申请日:2015-12-11

    申请人: 苏州大学

    发明人: 田维 李亮 曹风人

    摘要: 本发明公开了一种在半导体纳米材料上负载共催化剂制备光电化学电池光电极的方法,通过在合成的氧化钛纳米棒上负载镍钴氢氧化物共催化剂制备出高性能的光阳极,通过这种方法制备的半导体光电极有效的增大了电极的比表面积,增强了电极材料的陷光性,增加了与电解液充分接触面积;同时与传统单一半导体电极相比,共催化剂的引入有效的促进了空穴与电解液发生反应,提高了电子空穴对分离,从而有效的提高了光解水效率;另外,本发明的方法制备过程比较简单,原材料充足、价格低,有利于大规模生产,具有巨大的潜在应用价值。

    一种光电化学分解纯水制备氧气与氢气的方法

    公开(公告)号:CN104195588A

    公开(公告)日:2014-12-10

    申请号:CN201410444414.3

    申请日:2014-09-03

    发明人: 李小东 王斌

    IPC分类号: C25B1/04

    CPC分类号: Y02E60/366 Y02P20/135

    摘要: 本发明公开了一种光电化学全分解纯水制氢气与氧气的方法,所述方法通过包括光阳极、对电极、反应溶液、电源、光源的光电化学反应装置,在作为反应溶液的纯水中加入满足一定能带结构的半导体纳米材料或半导体纳米材料与贵金属的复合纳米材料后,于光源和电源作用下利用所加入半导体纳米材料或半导体纳米材料与贵金属的复合纳米材料对纯水的活化作用使得纯水在光阳极和对电极附近得到分解,从而独立地制备氢气与氧气,该方法能够对纯水进行高效地分解,得到高纯度的氢气和氧气。

    利用超细3C-SiC纳米晶表面自催化效应电化学分解水制氢的方法

    公开(公告)号:CN102534648B

    公开(公告)日:2014-08-27

    申请号:CN201210006679.6

    申请日:2012-01-11

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: C25B1/06 C25B11/12 C25B1/04

    CPC分类号: Y02E60/366 Y02P20/135

    摘要: 本发明涉及利用超细3C-SiC纳米晶表面自催化效应电化学分解水制氢的方法,其特征在于,采用化学腐蚀法制备超细3C-SiC纳米晶的悬浮液,将此悬浮液滴涂在导电的玻碳基片上制得超细3C-SiC纳米晶薄膜电极,将此电极用于电化学分解水制氢的反应,显示出良好的电催化活性。该催化活性产生原因在于超细3C-SiC纳米晶的表面能够通过表面自催化的过程解离水分子,形成–H和–OH分别键合在Si–Si二聚体的两端的结构,这种自催化效应能够显著降低水分解的活化势垒。将此电极用于电化学分解水制氢的反应,在低的电压下,显示出良好的电催化活性。从而实现电催化和光电化学协同作用下分解水制氢。