高效光解水产氢非贵金属分子催化体系及光电化学器件的研究

项目名称： 高效光解水产氢非贵金属分子催化体系及光电化学器件的研究

项目编号： No.21373040

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王梅

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 82万元

中文摘要： 利用太阳能光解水制氢是解决全球能源问题的最有前景的方法之一。实现大规模光解水制氢的关键问题是研制能够在可见光驱动下高效催化水分解的廉价催化体系和光电化学器件。本项目旨在设计合成非贵金属水分解产氢分子催化剂，剖析催化剂结构与催化产氢活性、过电位及稳定性的内在关系，研发高效、稳定、低成本的光解水产氢催化体系，研究体系的催化产氢机理；将其中最有效的催化剂通过共价键合、π-π堆积、配位自组装等方法接着在电极表面，并结合稳定的有机和无机光敏剂，制备高效产氢的化学修饰产氢电极；同时，采用已报道的钌配合物、多金属氧酸盐以及原位电沉积生成的钴氧化物等高效水氧化催化剂制备放氧光敏阳电极, 研究电极表面化学修饰的微观控制与宏观产氢和放氧效率的影响规律；最终目标是将水还原产氢和水氧化放氧反应偶合，研究不含电子给体和电子受体的水裂解全反应催化体系，构建具有应用前景的连续高效光解水同步产氢、放氧的光电化学反应器。

中文关键词： 光解水；电解水；产氢；分子催化剂；分子器件

英文摘要： The future of global energy supply depends on innovative breakthroughs regarding the design of cheap, sustainable, and efficient catalytic systems and devices for the conversion and storage of renewable energy sources such as solar energy. The production

英文关键词： photolysis of water；electrolysis of water；hydrogen production；molecular catalysts；molecular devices