TiO2基光解水析氢非贵金属共催化剂的研究

来源：化学进展杂志2016年第10期北京时间：

作者：张凌峰, 胡忠攀, 刘歆颖, 袁忠勇

单位：1. 南开大学材料科学与工程学院 国家新材料研究院 天津 300350;<br />\r\n2. Materials and Process Synthesis, University of South Africa, Florida Campus, Private Bag X6, Johannesburg 1710, South Africa

摘要：利用太阳能光催化水解制氢是获得清洁、廉价、无污染的氢气最有前景的一种方式。这个过程主要包括三个步骤：太阳光的捕获，电荷分离与转移，催化质子还原产生氢气。其中，大量的研究工作主要集中在前两步，对于第三步的研究则相对较少。然而，共催化剂的引入可以有效促进光催化活性并提高氢气产生速率。共催化剂主要分为贵金属共催化剂和非贵金属共催化剂，其中，贵金属共催化剂有着较高的活性，但是其价格及来源限制了其实际应用，因此开发廉价高效的非贵金属共催化剂非常重要。本文对TiO2基光解水析氢的非贵金属共催化剂（过渡金属单质及其复合物以及非金属碳基材料）进行了总结，详细讨论了不同共催化剂的作用机理，并对共催化剂的发展方向进行了合理展望。

关键词：TiO2,共催化剂,光解水,析氢半反应,太阳能

基金资助：国家自然科学基金项目（No.21573115）和南非研究基金资助