可见光诱导碳氢化物－水体系重整制氢及其光催化剂的研究

项目名称： 可见光诱导碳氢化物－水体系重整制氢及其光催化剂的研究

项目编号： No.20973110

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 上官文峰

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 35万元

中文摘要： 利用太阳能光解制氢有巨大的潜在应用价值。本项目以水和甲烷（天然气）等为反应物，构筑光催化碳氢化物-水重整制氢（如：CH4 + 2H2O →4H2 + CO2或CxHyOz + H2O →H2 + CO2）体系，探讨光解制氢途径和机制。通过原位红外等手段分析和跟踪重整制氢过程中生成的中间体或副产物，分析其反应过程和影响因素；研究光生电子生成、迁移、复合机制，以及表面吸附行为和反应动力学，揭示反应机理；研究光催化重整制氢反应的电化学特征，为设计和制备可见光诱导光催化剂设计提供依据；借鉴第一性原理研究Bi-Y-La-O等系列的光催化材料电子结构；结合反应活性评价，揭示若干种碳氢化物与水重整制氢反应的电化学电位要求和动力学特性，获得若干种相匹配的可见光型光催化剂。本研究将有助于更全面理解光解制氢作用过程和机制，为太阳能高效水重整制氢体系的构筑及其光催化剂研发提供相关的实验数据和一定的理论指导。

中文关键词： 光催化；氢能；分解水；重整；固溶体氧化物

英文摘要：

英文关键词： photocatalysis；hydrogen；water splitting；reforming；solid solution oxides