电催化-光电催化
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16
半导体光电化学分解水-工作曲线
17
光阳极（Photoanode）与光阴级（ Photocathode）的匹配
18
水还原产生H2的反应机理
19
催化剂性能的定量描述
20
水氧化产生O2的反应机理
21
电催化还原CO2的反应能量
22
23
挑战：催化产物的选择性
24
能量密度
1
源自文库
太阳能：120,000 TW
2
太阳能转为燃料的方式
3
利用太阳能进行电解水制氢（人工光合作用）
Catalyst
Solar energy + H2O
主要设计思路：
H2 (fuel) + O2
4
光催化分解水与电解水制氢
水还原（析氢，HER）
水氧化（析氧， OER）
分解水是耗能过程，能源可以来自电、太阳能（光、热）、风能等 由析氢反应（HER）和析氧反应（OER）两个半反应组成，其中OER是
6
过电势与电催化剂
7
太阳光转化效率的计算？
8
太阳光转化为燃料（STF）的效率计算
9
太阳光谱能量
10
半导体光电极：能级匹配
11
单一半导体的理论STH效率
12
单一半导体的光电解水器件
13
双半导体的光电解水器件（Z-scheme）
14
具有串联结构的光电解水器件
15
光电化学分解水（PEC）的I-V图
4电子过程，反应动力学较慢，是分解水过程中的决速步骤
5
电解水制氢（及其氢氧燃料电池）的化学半反应
Ref: M.T.M. Koper, H.A. Heering, in "Fuel Cell Science", Eds. A. Wieckowski, J.K. Norskov, Wiley, (2010), p.71-110
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