作者:韩洪宪 李灿 来源:《国家科学评论》 发布时间:2015/11/30 12:40:05
选择字号:
研究展望:光催化制太阳能燃料

 

随着化石资源(煤、石油、天然气)的日益枯竭和化石资源大量使用引起的环境污染等问题,发展可再生能源已经迫在眉睫。从长远来看,太阳能是唯一能够在总量上替代化石资源的可再生能源,因此,开发和利用太阳能关系到一个国家的能源安全、生态文明建设等问题,具有重要的意义。光催化制太阳能燃料,即利用太阳能分解水制氢或转化二氧化碳制备燃料(氢气,一氧化碳、甲醇、甲烷等),将太阳能以化学能的形式贮存起来并加以利用,虽然目前是一种前瞻性的科学技术,但因为转化的太阳能燃料能够与现有的能源结构很好地匹配,因此被认为是未来太阳能转化和利用的最佳方式之一。

由中国科学院大连化学物理研究所韩洪宪研究员、李灿院士发表于《国家科学评论》的观点文章“光催化制太阳能燃料”(http://nsr.oxfordjournals.org/content/2/2/145.full)简要阐述了光催化制太阳能燃料前沿科学技术中粉体光催化、光电催化、光伏-电催化耦合的研究现状、发展趋势,并对该领域的未来进行了展望。光催化制太阳能燃料是能量爬坡的多电子转移催化反应,需要同时满足宽光谱吸收、有效电荷分离和高效表面催化反应的要求,因此非常具有挑战性,被认为是“科学的圣杯”。本文阐述了结与助催化剂对实现高效电荷分离、构建反应活性中心等起的关键作用及其最新研究进展。本文指出光电催化和光伏-电催化耦合的研究应该引起足够的重视,因为这些方法不仅有将氧化和还原产物直接通过膜分离的优势,同时太阳能-化学能转化效率已经接近光伏电池的水平,尽管现有系统的稳定性和价格仍然是个问题。光催化制太阳能燃料极有可能是未来太阳能转化利用的颠覆性技术,虽然目前仍处于前瞻性的实验室研究阶段,但相信随着研究的不断深入,在不久的将来会有突破性研究进展,因此呼吁国家层面上加大研究投入,占领未来可再生能源的制高点。(来源:科学网)

 
 
 
 
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。

 
相关新闻 相关论文

图片新闻
子午工程二期标志性设备启动建设 NASA公布土星最大卫星泰坦地质图
窥探海洋微生物的世界 中山大学超构表面图像显示研究获重要进展
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐