利用銫進行表面處理開發出高性能光觸媒 可用於太陽光氫氣製造系統

 

刊登日期:2010/4/14
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日本產業技術綜合研究所利用銫(cesium)進行表面處理,開發出效率大幅提高的氧化鎢光觸媒。藉著觸媒的使用,可有效地運用太陽光能源,製造出光觸媒—電解混成(Hybrid)氫氣製造系統。利用觸媒將水直接分解,製造氫氣/氧氣的低成本太陽光氫氣製造的研發,目前持續進行當中。不過以現階段的光觸媒系統,量子收率及太陽能轉換效率,目前仍然偏低。

為解決上述問題,產總研能源技術研究部門太陽光能源轉換團隊,開發出在氧化鎢光觸媒利用銫來進行表面處理的新技術。藉由新技術可使觸媒表面活性比未處理前提高10倍,可見光量子收率以波長420nm之19%,該數值為目前報告數據的50倍。

產總研所研發出的氫氣製造系統的機制主要由:(1)將水氧化之後,還完成鐵3價離子、鐵2價離子生成氧氣光觸媒;(2)將鐵2價、鐵3價再氧化,以將水還原精製成氫氣低電壓電分解組合而成。因所使用的為太陽能源,因此水的電分解電解電壓可減少一半,期待可製造出低成本的氫氣製造裝置。產總研更表示,量子收率提高,若可使用波長480nm以下的光,太陽能源轉換效率就可提高至2.4%。若使用波長更長達到600nm的光,理論上就可達到與半導體開發同等的7.5%水準。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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