隨著全球工業(yè)化的快速發(fā)展和人口的迅速增長,人們對能源的需求不斷增加。近年來,氫能作為公認(rèn)的清潔可再生能源,在全球范圍內(nèi)受到越來越多的關(guān)注。光催化是一種非常有效的制氫技術(shù),因此研究高效的光催化劑具有至關(guān)重要的意義。 在尋求經(jīng)濟(jì)可行和實(shí)用的光催化劑過程中,固定化光催化劑已成為一種有潛力的選擇。固定化光催化劑由光催化劑和支撐載體組成。固定化光催化劑可以通過各種策略來增強(qiáng)其催化性能,例如拓寬光吸收邊緣,促進(jìn)電荷載流子分離以有效抑制逆反應(yīng),進(jìn)而提高光利用率。此外,固定化光催化劑的載體不僅能夠提供較大的活性表面積,使得催化組分充分暴露,從而增強(qiáng)光催化活性,還能夠穩(wěn)固活性組分,防止其分離或失活,延長光催化劑的壽命。固定化光催化劑還表現(xiàn)出優(yōu)異的可分離性,便于回收和再利用,減少催化劑浪費(fèi)。另外,固定化光催化劑具有良好的可擴(kuò)展性,已經(jīng)證明其在大規(guī)模光催化制氫反應(yīng)器中的可行性。這些研究表明,固定化光催化劑在大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用中具有巨大潛力。
圖1. 固定化光催化劑相較于傳統(tǒng)粉末光催化劑的優(yōu)勢 南京郵電大學(xué)王龍祿副教授、湖北大學(xué)嚴(yán)大峰副教授共同綜述了近年來固定化光催化劑的研究進(jìn)展。文章詳細(xì)闡述了固定化光催化劑相較于粉末光催化劑的優(yōu)勢(圖1),介紹了各種固定化光催化劑的制備技術(shù)(圖2),并深入討論了固定化光催化劑的一些特性。最后,展望了固定化光催化劑的所面臨的挑戰(zhàn)以及發(fā)展前景。本綜述有望吸引更多的研究者關(guān)注固定化催化劑的設(shè)計(jì)制備及應(yīng)用。 圖2. 固定化光催化劑的不同制備技術(shù) 論文信息 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