近期TiO2产氢机理研究获进展

　　自1972年日本科学家发现利用二氧化钛(TiO2)作为电极可以光解水产氢后，如何利用TiO2催化剂高效制备氢气成为科学研究的热点。日前，中科院大连化物所研究员杨学明研究团队在TiO2产氢机理方面的研究获得进展，将为开辟高效催化剂研发提供新途径。 该团队利用自行研制的基于高灵敏度质谱的表面光化学装置，系统研究了单分子层(ML)甲醇覆盖的TiO2在紫外光照射后的反应动力学过程。研究证明，引入甲醇能够提高TiO2光催化分解水的产氢效率，同时甲醇本身也能光催化产氢。研究还发现，甲醇分子在锐钛矿单晶(101)表面的光化学行为和金红石(110)表面很相似。在光照过程中，甲醇分子会解离生成甲醛分子，进一步生成产物甲酸甲酯分子，同时会解离产生大量的氢原子。在此后的升温过程中，大约有40%的桥氧上的氢原子以氢气形式脱附出来，这解释了锐钛矿单晶(101)表面产氢效率较高的原因。 在分子水平上对甲醇在不同表面产氢机理的深入理解和研究，将为环境治理、太阳能转换、临床医学、建筑、交通材料行业发展所需要的高效催化剂提供更多途径。 此前已有研究证明 为广泛的高活性光催化剂可以吸收4%~5%的太阳光，这种催化剂稳定性好，无毒、廉价，不需要添加其他化学品就可以分解有机污染物，氧化和还原过程同时进行，可以氧化其他 氧化技术无法分解的稳定有机物。目前，要将TiO2光催化发展成实用技术仍存在许多难点，如发应速度慢、量子效率低，要从根本上解决这些问题必须改善催化剂本身性能。 相关阅读：机构预测2018年我国甲醇产能将达1亿吨化工销售华中分公司确保宁夏能化甲醇投产顺畅供需面转差 甲醇难挡“倒春寒”固国内首套固定床甲醇制丙烯装置中试成功天然气供应紧张 利好甲醇制烯烃