光催化产氢测试

简介

原理:在密闭光反应体系中,将光催化剂分散于含牺牲试剂(如甲醇、三乙醇胺、乳酸、亚硫酸钠等)的水溶液中,用模拟太阳光源(氙灯或LED光源,可选配AM 1.5G滤光片)照射反应体系。光催化剂受光激发产生光生电子-空穴对,电子迁移至催化剂表面将水中的质子(H⁺)还原为氢气(H₂)。产生的氢气通过在线气相色谱或排水集气/压力传感器法进行定量检测,通过记录产氢量随时间的变化计算产氢速率(μmol·h⁻¹·g⁻¹)。

分析对象:各类光催化产氢材料,包括TiO₂基光催化剂、g-C₃N₄基光催化剂、金属硫化物光催化剂(CdS、ZnIn₂S₄等)、MOF/COF基光催化剂、钙钛矿光催化剂、负载贵金属的复合光催化剂等。

应用领域:光催化分解水制氢研究(产氢活性评价与材料筛选);光催化剂性能优化(助催化剂负载、异质结构建、掺杂改性效果验证);光催化反应机理研究(产氢速率、稳定性、表观量子效率测定);新型光催化材料研发(产氢性能的系统评估与比较)等。

测量参数:产氢速率(μmol·h⁻¹·g⁻¹,光催化剂单位质量在单位时间内产生的氢气量)、产氢量随时间变化曲线(评价光催化活性和反应动力学)、表观量子效率(AQE,特定波长下光生电子还原质子的转换效率)、光催化稳定性评价(循环产氢实验)。