随着全球工业化的快速发展和人口的迅速增长,人们对能源的需求不断增加。近年来,氢能作为公认的清洁可再生能源,在全球范围内受到越来越多的关注。光催化是一种非常有效的制氢技术,因此研究高效的光催化剂具有至关重要的意义。
在寻求经济可行和实用的光催化剂过程中,固定化光催化剂已成为一种有潜力的选择。固定化光催化剂由光催化剂和支撑载体组成。固定化光催化剂可以通过各种策略来增强其催化性能,例如拓宽光吸收边缘,促进电荷载流子分离以有效抑制逆反应,进而提高光利用率。此外,固定化光催化剂的载体不仅能够提供较大的活性表面积,使得催化组分充分暴露,从而增强光催化活性,还能够稳固活性组分,防止其分离或失活,延长光催化剂的寿命。固定化光催化剂还表现出优异的可分离性,便于回收和再利用,减少催化剂浪费。另外,固定化光催化剂具有良好的可扩展性,已经证明其在大规模光催化制氢反应器中的可行性。这些研究表明,固定化光催化剂在大规模工业应用中具有巨大潜力。
图1. 固定化光催化剂相较于传统粉末光催化剂的优势
南京邮电大学王龙禄副教授、湖北大学严大峰副教授共同综述了近年来固定化光催化剂的研究进展。文章详细阐述了固定化光催化剂相较于粉末光催化剂的优势(图1),介绍了各种固定化光催化剂的制备技术(图2),并深入讨论了固定化光催化剂的一些特性。最后,展望了固定化光催化剂的所面临的挑战以及发展前景。本综述有望吸引更多的研究者关注固定化催化剂的设计制备及应用。
图2. 固定化光催化剂的不同制备技术
论文信息
Recent Developments in Immobilized Photocatalyst for Hydrogen Production
Kun Wang, Yixiang Luo, Chen Gu, Ting Zhi, Longlu Wang, Dafeng Yan
ChemCatChem
DOI: 10.1002/cctc.202400930
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