光电化学电池(PEC)催化全裂解水制氢技术研究进展东莞理工
光电化学电池（PEC）催化全裂解水制氢技术研究进展摘要：主要介绍太阳能光电学电池（PEC）分解水制氢技术的基本原理以及发展历史和研究现状, 和光阳级、光阴极的选材要求及发展，并在此基础上分析影响该技术发展的一些因素催化电极的制备以及太阳能光化学电池的结构等一系列问题。
Abstract: This paper mainly introduces the solar energy photoelectricity cell (PEC) split water the basic principle of hydrogen production technology and the development history and research status, and light Yang, material requirements and development of the photocathode, based on the analysis of the factors affecting the development of the technology of catalytic electrode preparation, and the structure of solar photochemical batteries a series of problems.
关键词:PEC 制氢制备电池的结构
前言
在新能源领域中,氢能已普遍被认为是一种最理想的绿色能源,这是它的独特的优点所决定的.在所有元素中, 氢重量最轻,它能够以气、液、固 3 种形式存在, 能适应贮运及各种应用环境的不同要求 ; 所有气体中, 氢是自然界存在最普遍的元素; 除核燃料外,氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的 ; 氮燃烧性能好 ; 氢气本身无毒,与其他燃料相比氢燃烧时最清洁,水是其唯一产物, 不会对环境产生污染,也不会带来温室效应 ; 氢能利用形式多, 既可作为家用燃料, 又可用于航夭等.制氢的方法有许多种, 但如果能利用可再生能源来制氢, 那将是取之不尽、用之不竭的能源休系.太阳能在所有可再生能源中当为首选.太阳能可以通过分解水或其它许多途径转换成氢能, 即太阳能制氢.这包括许多方法,如太阳能光电化学电池分解水制氢、光化学催化制氢、太阳能生物制氢等, 其中太阳能光电化学(photo-electrochemical,PEC ) 电池分解水制氢技术是很具前景的技术.这是因为PEC 技术是基于太阳能和水, 而这两种物质都是可再生的 ,没有副产品, 不会给环境带来污染;技术相对比较简单;既可小规模应用, 又可大规模开发等等优点.因此,大力发展制氢技术, 特别PEC技术将是未来发展的方向。
1.P EC技术制氢的基本原理
1.1 PEC技术制氢的基本原理
光电化学池，即通过光阳极吸收太阳能并将光能转化为电能光阳极通常为光半导体材料，受光激发可以产生电子 - 空穴对，光阳极和对极（阴极）组成光电化学池，在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向对极，水中的质子从对极上接受电子产生氢气[1]。图1是太阳能光电化学电池制氢的基本结构[2]。它包括一个光阳极（一般是金属氧化物）和阴极（一般是Pt），在电解液中，氧化和还原反应分别在阳极和阴极发生。
在整个光电化学电池中，光阳极氧化水产氧，光阴极还原氢离子产氢，制约产氢效率的因素主要是光阳极的性能不高。由于宽禁带半导体只能吸收紫外范围的光，所以这些光阳极材料的性能很差，限制了PEC分解水的实际应用。
此外，阴极材料不仅限于铂，理想的阴极材料也需要有光电响应，由于光阳极材料的导带位置一般是高于H+还原成氢气的电位（0 VRHE），不能满足产氢的需求；而光阴极材料的导带位置一般是低于H+还原成氢气的电位（0 VRHE），所以需要用光阴极材料进行产氢，而光阳极材料产氧。
阴极阳极
图1
反应机制主要包括：
光阴极是两电子过程，而光阳极是四电子过程，由此可见光阳极的性能更直接的影响着光电化学分解水性能。在热动力学中，一个水分子分解成一个氢气分子和半个氧气分子的吉布斯自由能变化所对应电解池电压为 1.23 V。在电解水体系，水分解的电位一般需要1.6—1.7 V，大于理论上水分解的电位 1.23 V，而在光电化学分解水体系中，水分解反应在低于 1.23 V 的外加偏压时就能进行，由此可见光电化学分解水是更可取的制氢方式[3]。
1.2 光阴极光电化学分解水工作原理
下图展示了光阴极的工作原理图。其工作原理主要分为三部分,具体的过程为：
（1）半导体光阴极吸收能量大于其禁带宽度的太阳光，在半导体的价带激发产生电子空穴对。在光照和外加偏压的条件下，价带的电子跃迁到导带，与空穴分离。
（2）在光照和外加反向偏压的条件下，跃迁到导带的电子传输到半导体表面的活性位点发生还原反应产氢。
（3）在光照和外加反向偏压的条件下，留在价带的空穴经由外电路传输到铂电极表面发生氧化反应产氧
1.3光阳极光电化学分解水工作原理
其工作原理主要分为三部分，具体的过程为：
（1）半导体光阳极吸收能量大于其禁带宽度的太阳光，在半导体的价带激发产生电子空穴对。在光照和外加偏压的条件下，价带的电子跃迁到导带，与空穴分离。
（2）在光照和外加正向偏压的条件下，留在价带的空穴传输到半导
体表面的活性位点发生氧化反应产氧。
(3)在光照和外加正向偏压的条件下，跃迁到导带的电子经由外电路传输到铂电极表面发生还原反应产氢。
2.PEC制氢技术的发展历史及研究现状
1839年,光电化学效应被Becqueerlz[4]发现, 以后随着半导体技术的发展, 使光化学效应在理论上得到解释, 即电子的传输是由电极材料的能带结构引起的.这种理论以后被Geirsc her,Memming 和Mrrison [4]进一步发展.
1972年,Fujishima 和 Honda[5]首次利用PEC技术,用 TiO2作光阳极电解水.尽管以后的工作证明了利用TiO2来裂解水需要外加偏压,但他们的工作提示了可以用太阳能来裂解水制氢,还可以利用氧化物的耐腐蚀性来做电极.在 Fiujsihma和 Hodna 工作的带动下,1975年出现了用别的氧化物作电极,包括 KTiO3 和 SrTiO3, 这不需要外加电压就能裂解水,但转化率比较低。
1976年Morisaik制作出了复杂的电极结构,它包括一个光伏结构单元和一个TiO3光阳极.尽管这种结构没能带来转化效率的明显提高, 但这种思路使PEC技术有了重大突破.这使得利用太阳电池提供偏压成为可能.夏威夷大学的Miler和 Rochelea利用阳光照射阴极或阳极产生电流来驱动氧化还原反应的发生,从而产生氢气和氧气.整个系统都与电解液接触,增大了载流子的交换量,从而增加了产氢率, 且这样的结构没有线路损耗.近几年, 他们分别利用a 一Si 以及 CIGs( cop-per --gallium一gallium一
diselenide)[6]来做光电极, 并用NiMo,Fe:N ix,IT O ( indi-mti -no xi de),薄膜来优化电极的性能.用溅射方法制备的NiMo ,Fe ，Nix 薄膜,因为具有较低的过势和在KOH 溶液中的耐腐蚀性, 而分别被用来做还原催化膜和氧化催化膜他们的目标是实现高于10 % 的效率, 并能使成本降低, 使用寿命延长.目前,许多科研人员也正从方面的研究.
基于理想的光阳极材料的特点，以及在光电化学分解水体系中制约产氢效率的主要原因是光阳极的性能不高，目前，大量的科研工作致力于找寻一种高效的适合在可见光范围下分解水的光阳极材料。不过，也有大量的工作研究报道对光阴极材料的研发和改性。在光电化学分解水体系的测试中，外加偏压下的光电流密度是对光电极的能源转换效率的最直观的表征方式。对于光阳极而言，目前，研究最多也最典型的材料包括钒酸铋（Bi VO4）、二氧化钛（Ti O2）[7,8]、氧化铁（Fe2O3）[9,10][9,10]、氧化锌（ZnO）[11,12]、氧化钨（WO3）[13,14]、氮氧化钽（Ta ON）[15,16]和氮化钽（Ta3N5）[17,18]等，其中，TiO2和 WO3属于宽禁带半导体，对可见光范围的光吸收十分有限。Bi VO4、Fe2O3 和 Ta3N5 是一种窄带隙的 n 型半导体，他们的带隙能分别约为 2.4 e V，1.9—2.2 e V 和 2.0 e V，所对应的理论光电化学分解水的最大光电流密度分别为7.5 mAhcm-2，12.6 mAhcm-2和 12.9 mAhcm-2[19,20]，使这些材料在光电化学分解水光阳极材料的研究中脱颖而出。
对于光阴极而言，其材料一般为 p 型半导体，能带位置和带隙能一般满足还原氢离子产氢要求，但由于 p 型材料稳定性极差，故而稳定性是光阴极材料必须要解决的问题。目前，典型的光电化学分解水光阴极材料包括硅（Si）[21,22]，氧化亚铜（Cu2O）[23,24]，铜铟硫（CuInS2）[25]以及二氧化锆（ZrO2）[26]等。其中Cu2O禁带宽度为2 e V，对应的理论光电化学分解水的最大光电流密度分别为-14.7 mAhcm-2。
3.电池结构[1]
电池结构作为整个系统的重要部分, 对于PEC技术有着重要的影响，电池的结构主要有以下几种：
( l) 单电极结构
如 Fujihsima和 Honda 的电极结构, 其中一个电极是由对光敏感半导体制备的, 而另一个电极对光不敏感,像惰性电极
( 2) 双电极结构
两个电极都由半导体构成,n 型和 p 型半导体被分别用作光阳极和光阴极.这种结构的优势在于两个电极上都产生光电压, 足够使水分解。
n型半导体（光阳极） p型半导体（光阴极）
( 3 ) 混合型结构
如 Morisaki( 如图 4 )、Miller和Roehelea（如图3）的光电极都属于这种结构.这种结构是利用太阳电池在内部施加偏压，这样既可以充分利用阳光，又可以避免外电路的损耗（图3），从而可以提高效率。
3.催化电极的制备
一般的半导体置人溶液中会在表面产生很大的过电势,这一过电势增大了裂解水分子所需要的电压, 使得电池产生的电压不足以裂解水分子.因此催化电极的制备应满足降低过电势、气体的脱附性能好、防腐、等要求.能同时满足这些要求的材料是很难得到的.作为光电极的一个重要条件是, 要对在固一液界面处发生的一些会使电极的特性破坏的反应有一定的抵抗能力这些反应包括电化学腐蚀、光腐蚀等.这其中任何形式的反应都会导致电极化学组分或与光电化学有关的特性的改变图, 而这些性
能对于提高效率都是很重要的, 因此, 光电极能否对这些不良的反应有抵杭作用是必须考虑的.某些氧化物, 像Tio2: 有很好的抗腐蚀性, 因此是良好的电极材料, 但禁带宽度大、效率低,具有合适带宽的材料, 但抗腐蚀性差.因此很好地解决这对矛盾有助于PEC技术的改善.我们现在正在研究的氧化铁( Fe:NiOx、) 镍薄膜因其具有良好的耐腐蚀性、析氧活性高及价格低廉等优点,从而能够作为阳极催化膜, 在太阳能光电化学电池电解水上能得以应用.
4.结论及展望
建立大规模高效低成本制氢的理论与技术体系,将会带动和促进能源、材料、化工、生物等学科和产业的发展.其中PEC制氢技术是很具前途的技术,当前研究热点就是电极材料的选择和优化.电极材料必须满足多方面的要求, 要有好的电学、光学和电化学性质,并且要求价格低、抗腐蚀性强等.尽管相关的性能都已经明确, 但要找到合适的材料仍很困难.
综上,PEC技术经过30多年的发展,已经具备比较成熟的理论体系,并且仍在继续发展.相信在未来的太阳能制氢领域中,PEC制氢技术将有着重要的地位.
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光电化学分解法制氢的方法
光电化学分解法制氢的方法 链接：https://www.wendangku.net/doc/c5358026.html,/baike/238.html 光电化学分解法制氢的方法 典型的光电化学分解太阳池由光阳极和阴极构成。光阳极通常为光半导体材料，受光激发可以产生电子空穴对，光阳极和对极(阴极)组成光电化学池，在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向阴极，水中的氢离子从阴极上接受电子产生氢气。 半导体光阳极是影响制氢效率最关键的因素。应该使半导体光吸收限尽可能地移向可见光部分，减少光生载流子之间的复合，以及提高载流子的寿命。光阳极材料研究得最多的是TiO2。TiO 2作为光阳极，耐光腐蚀，化学稳定性好。而它禁带宽度大，只能吸收波长小于387nm的光子。目前主要的解决途径就是掺杂与表面修饰。掺杂有非金属离子掺杂、金属离子掺杂、稀土元素掺杂等。要使分解水的反应发生，最少需要1．23V的能量，现在最常用的电极材料是TiO2，其禁带宽度为3eV，把它用作太阳能光电化学制氢系统的阳极，能够产生0．7～0．9V的电压，因此要使水裂解必须施加一定的偏压。 由于太阳能制氢中常用的施加偏压方法有：利用太阳电池施加外部偏压和利用太阳电池在内部施加偏压，所以太阳能光电化学分解水制氢可分为一步法和两步法。一步法就是不将电能引出太阳电池，而是在太阳电池的两个电极板上制备催化电极，通过太阳电池产生的电压降直接将水分解成氢气与氧气。该方法是近年来在多结叠层太阳电池(如三结叠层非晶硅太阳电池)研究方面取得进展的情况下逐渐被重视起来的。由于叠层太阳电池的开路电压可以超过电解水所需要的电压，而电解液又可以是透光的，所以将这种高开路电压的太阳电池置人电解液中，电解水的反应就会在光照下自发进行。这种方法的优点是免去了外电路，降低了能量损耗，但是光电极的光化学腐蚀问题比较突出，故研究的重点是电池之间的能隙匹配、电池表面防腐层的选择和制备器件结构的设计，对催化电极的要求是有较低的过电势、有好的脱附作用、对可见光透明、防腐、廉价。 两步法光伏电解水是将太阳能光电转换和电化学转换在两个独立的过程中进行 这样可以通过将几个太阳电池串连起来，以满足电解水所需要的电压条件。 两步法制氢有以下优点：在系统中可以分别选用转化效率高的太阳电池和较好的电化学电极材料以提高光电化学转换效率；可以有效避免因使用半导体电极而带来的光化学腐蚀问题。但两步法要将电流引出电池，这要损耗很大的电能，因为电解水只需要低电压，如若得到大功率的电能就需要很大的电流，使得导线耗材和功率损耗都很大，而且在电流密度很大时也加大了电极的过电势。 原文地址：https://www.wendangku.net/doc/c5358026.html,/baike/238.html 页面 1 / 1
制氢的全部方法
制氢的全部方法 一、电解水制氢 多采用铁为阴极面，镍为阳极面的串联电解槽（外形似压滤机）来电解苛性钾或苛性钠的水溶液。阳极出氧气，阴极出氢气。该方法成本较高，但产品纯度大，可直接生产99.7%以上纯度的氢气。这种纯度的氢气常供：①电子、仪器、仪表工业中用的还原剂、保护气和对坡莫合金的热处理等，②粉末冶金工业中制钨、钼、硬质合金等用的还原剂，③制取多晶硅、锗等半导体原材料，④油脂氢化，⑤双氢内冷发电机中的冷却气等。像北京电子管厂和科学院气体厂就用水电解法制氢。 二、水煤气法制氢 用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气（C+H2O→CO+H2—热）。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2（CO+H2O→CO2+H2）可得含氢量在80%以上的气体，再压入水中以溶去CO2，再通过含氨蚁酸亚铜（或含氨乙酸亚铜）溶液中除去残存的CO 而得较纯氢气，这种方法制氢成本较低产量很大，设备较多，在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇，还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。 三、由石油热裂的合成气和天然气制氢 石油热裂副产的氢气产量很大，常用于汽油加氢，石油化工和化肥厂所需的氢气，这种制氢方法在世界上很多国家都采用，在我国的石油化工基地如在庆化肥厂，渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气 也在有些地方采用（如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等）。 四、焦炉煤气冷冻制氢 把经初步提净的焦炉气冷冻加压，使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用（如前苏联的Ke Mepobo工厂）。 五、电解食盐水的副产氢 在氯碱工业中副产多量较纯氢气，除供合成盐酸外还有剩余，也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。 六、酿造工业副产 用玉米发酵丙酮、丁醇时，发酵罐的废气中有1/3以上的氢气，经多次提纯后可生产普氢（97%以上），把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质（如少量N2）可制取纯氢（99.99%以上），像北京酿酒厂就生产这种副产氢，用来烧制石英制品和供外单位用。 七、铁与水蒸气反应制氢 但品质较差，此系较陈旧的方法现已基本淘汰。 八、金属与酸反应制氢气， 当然，金属必须是活动性排在氢前的（钾，钙，钠不行），可以用镁铝锌铁锡铅。酸不能用硝酸和浓硫酸。 工厂生产方法有： 1、电解水制氢． 水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程，因此只要提供一定形式一定能量，则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85％，其工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限制。利用电网峰谷差电解水制氢，作为一种贮能手段也具有特点。我国水力资源丰富，利用水电发电，电解水制氢有其发展前景。太阳能取之不尽，其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统，国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高，成本的降低及
电解水制氢
南京理工大学 《新能源技术》课程报 告 姓名李伟杰学号：0910190131 学院(系):自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 题目: 太阳能裂解水制氢 组别 3 任课教师戚志东 2012年4月16号
太阳能裂解水制氢 ——李伟杰 摘要：用太阳能制氢因其具有能够有效解决能源危机、形成可持续的能源体系以及清洁无污染等优点而得到了广泛的关注。本文介绍了基于传统概念上太阳能制氢技术的新方法、新工艺及新材料，提出两种制氢主要途径，分析了目前的技术难点，最后论述了发展太阳能制氢技术的前景并指出了今后的研究方向。 关键字：太阳能光电解水光催化 hydrogen production using solar energy ——Li weijie Abstract:hydrogen production using solar is arousing more and more concentration because of its advantages .First,it can be the key to solve the energy crisis .Second ,it can form sustainable energy system.Third,it is clean and tidy.no pollution is produced. The passage shows some new ways, new materials and new industrial processes to manufacture hydrogen. Two main ways are put forward and the Technical difficulties are analyzed. Finally the passage discusses the prospect of hydro producing using solar energy . Keywords: solar energyphotocatalyticPhotoelectric 1.引言 太阳能是取之不尽，用之不竭的清洁能源，氢能被认为是二次能源中一种最为理想的无污染的绿色能源。利用太阳能分解水制氢，从能源总量和利用方式角度看，都可以满足人类日益增长的能源需求，而且不会对环境带来任何污染，因而被认为是解决能源问题的最佳方案之一.，成为研究的热点。自从1972年Fuiishi和Honda报道了在n型半导体Ti02电极上发现水的电解，就开始了研究太阳能制氢的新纪元。但在技术层次，特别是在光催化剂的合成及筛选、电极材料的制备、提高制氢效率诸多方面要实现制氢的产业化，仍存在一定困难。本文介绍了基于传统概念上太阳能制氢技术的新方法和工艺，并就一些技术难点做了分析，最后论述了发展太阳能制氢技术的优势和前景。
石墨相氮化碳可见光催化分解水制氢
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/c5358026.html, 石墨相氮化碳可见光催化分解水制氢 作者：刘澈 来源：《中国科技纵横》2018年第01期 摘要：随着人们对光催化剂研究的深入，利用光催化剂将水裂解产生氢气已经成为可以 将太阳能转化为化学能的有效手段。各种氧化物、氮化物和硫化物光催化剂因其各自具有独特的光催化性能而受到广泛的研究。为进一步提高其在实际应用中的光催化效果，提高可见光利用率，科研学者们尝试了各种方法进行改进，如掺杂改性、复合改性、形貌调整等等。本文依据前辈专家学者的科研成果，简单的从可见光利用方面阐述了现阶段可见光催化剂的研究和进展。 关键词：光解水制氢；石墨相氮化碳；可见光 中图分类号：TQ426 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0210-02 1 概述 随着人类社会的快步发展，人类对能源的需求持续增长，地球储存的能源已经无法满足人类长期的发展需求。同时化石能源的大量使用造成了环境大面积的破坏，严重威胁了人类的生存健康，寻求一种清洁高效的新能源成为能源发展的新方向。氢能，作为一种二次能源具有着清洁，高效，热值高，原料广等优点，被认为是一种最理想的无污染绿色能源。但是，氢在地球上主要是以化合物的形式存在，最广泛的来源就是水。工业上往往用电解水制氢、煤炭气化制氢等方式制备氢气，都存在着能耗高，会带来污染等问题。 光催化剂是进行光解水制氢的基本要素，半导体光催化剂的催化原理可以用能带理论来解释，半导体存在着不连续的能带结构，价带和导带之间存在着具有一定宽度的禁带，当半导体光催化剂受到等于或高于其禁带宽度的光子能量的太阳光照射时，价带上的电子就会跃迁到导带上，同时在价带上产生相应的空穴，形成电子-空穴对。电子、空穴在一定的作用力下迁移至粒子的表面，因其具有较强的氧化还原能力，从而使附着在粒子表面不能吸收光的物质发生氧化还原反应。光解水制氢技术的首次提出是在1972年，日本东京大学的Fujishima教授[1]发现二氧化钛单晶电极经过太阳光的照射可以将水分解为氧气和氢气，直接将太阳能转化为化学能。在这样的基础之上，各种各样的光催化剂被科学研究者们发现，本文旨在从光催化剂的角度出发，就现存的一些利用可见光解水制氢的方法进行简单的介绍以及其研究进展。 2 研究现状综述 石墨相氮化碳即g-C3N4是一种具有优异光催化性能的非金属半导体，其组成元素是地球上含量丰富的C和N，相比于金属半导体而言成本较低。且g-C3N4具有密度低、化学稳定性好、耐磨性强[2]等优点。由于g-C3N4的禁带带宽合适，在2.7eV左右，可以吸收太阳光谱中
机械制造专业生个人简历
机械制造专业生个人简历 基本信息 姓名：李xx 性别：男 婚姻状况：未婚 民族：汉 户籍：成都 年龄：22 现所在地：长沙 身高：178 联系电话：135***27758 电子邮箱：xxx 求职意向 希望岗位：电工 工作年限：职称：无职称 求职类型：全职可到职日期：随时 月薪要求：面议 社会实践 20XX年在学校实训中心进行数控铣工培训、取证； 20XX年春季开学迎新，做移动动感地带校园推广活动，锻炼了自己的组织协调能力； 20XX年参加钳工实习和电工实习培训；
20XX年寒假在xx的一家饭店打工，了解了餐饮业的工作流程，学到了微笑服务的价值； 20XX年担任国美电器临时促销员7天； 20XX年在校参加学校勤工俭学活动，工作一年，锻炼自己自强不息的品质； 20XX年到在比亚迪参加见习培训，对机械行业的工作有了主观的了解。 教育背景 毕业院校：西安理工大学高等技术学院 最高学历：大专 毕业日期：20XX-07 专业：机械制造 主修课程：高等数学、专业英语、大学语文、大学物理、计算机基础、C语言程序设计、机械制图、计算机绘图、机械原理工程材料及热处理、电工技术、基础与工程应用、AutoCAD、机械制造工艺装备、机械制造工艺基础、机械设备安装与维修、数控机床与编程、液压与气压传动、工程力学、机械设计、生产实习、毕业实习、装配钳工实训、计算机绘图实训、专业课程设计和毕业设计等。 校内职务 20XX年担任体育委员； 20XX年担任校田径协会部长； 20XX年担任学生会体育部部长。
获奖情况 20XX年高等技术学院田径运动会获男子1500米第三名； 20XX年高等技术学院田径运动会获男子5000米第三名； 20XX年西安理工大学田径运动会获男子1500米第三名； 20XX年西安理工大学田径运动会获男子5000米第三名； 语言能力 英语水平：优秀 国语水平：优秀 粤语水平：优秀 工作能力及其他专长 计算机：精通Office软件，特别是Word和PPT。 熟练掌握AutoCAD能够独立完成平面工程图纸绘制。 证书：已考取计算机一级，CAD高级制图员证，钳工证，数控铣工证。 职业技能：具有解决机械制造生产第一线工艺技术问题的专业理论知识和较强的实践技能；具有编制中等复杂零件的机械加工工艺规程；具有制造、安装、调试和改造机械产品的能力。 自我评价 我是一个乐观向上热爱生活对未来充满希望的小伙子。性格开朗、思维细腻、待人友善、做事耐心细心，在校期间认真学习专业课程，积极参加社会实践，富有团队精神、具有一定的独立思考、分析判断能力和创造能力，有较强的鉴借能力。敢于挑战自我，有拼搏精神。
《流体机械原理》思考题2016.3
《流体机械原理》思考题 1.流体机械的定义及工作过程 2.流体机械按照能量传递的方向不同是如何分类的，举例说明。 3.流体机械按照流体与机械相互作用的方式不同是如何分类的，举例说明。 4.流体机械按照根据工作介质的性质不同是如何分类的，举例说明。 5.叶片式流体机械根据流体在叶轮内的压力与速度的变化是如何分类的，举例说明。 6.叶片式流体机械的主要特征有哪些？ 7.叶片式流体机械的主要性能参数有哪些？ 8.什么是同步转速？ 9.水轮机的水头和泵的扬程如何定义？ 10.水轮机的几个典型工作水头如何定义？ 11.水轮机的轴功率、液流功率，输出功率有何区别？如何换算？ 12.水轮发电机组有几种布置形式？ 13.叶片式流体机械的叶轮有几种配置形式？作用是什么？ 14.叶片式流体机械的叶轮最高转速受什么限制？ 15.水轮机的主要过流部件原理是什么？有哪些主要的形式？ 16.水泵的主要过流部件有哪些？各部分的主要作用是什么？ 17.水泵的主要过流部件作用原理是什么？有哪些主要的形式？ 18.定义：轴面、流面、轴面流线。 19.定义：轴面投影、平面投影。 20.定义：s1流面、s2流面。 21.定义：一元理论、二元理论、三元理论。 22.水轮机速度三角形的各速度分量间的关系如何分析？ 23.何谓叶片安放角、相对液流角、绝对液流角、冲角？ 24.什么是水轮机的最优工况、额定工况？ 25.试作图分析混流式水轮机在转速和水头不变、导叶开度变化时，转轮叶片进、出口 速度三角形的变化规律？ 26.试作图分析混流式水轮机在转速和导叶开度不变、水头变化时，转轮叶片进、出口 速度三角形的变化规律？ 27.试作图分析轴流定桨式水轮机在转速和水头不变、导叶开度变化时，转轮叶片进、 出口速度三角形的变化规律？ 28.试作图分析轴流定桨式水轮机在转速和导叶开度不变、水头变化时，转轮叶片进、 出口速度三角形的变化规律？ 29.试作图分析轴流转桨式水轮机在转速和水头不变、导叶开度变化时，转轮叶片进、 出口速度三角形的变化规律？ 30.试作图分析轴流转桨式水轮机在转速和导叶开度不变、水头变化时，转轮叶片进、 出口速度三角形的变化规律？ 31.试作图分析叶片泵在转速不变、流量变化时，叶轮进、出口速度三角形的变化规律？ 32.试作图分析叶片泵在流量不变、转速变化时，叶轮进、出口速度三角形的变化规律？ 33.试作图分析轴流转桨式叶片泵在转速不变、流量变化时，叶轮进、出口速度三角形 的变化规律？ 34.试作图分析轴流转桨式叶片泵在流量不变、转速变化时，叶轮进、出口速度三角形 的变化规律？
最新光催化分解水材料研究总结全解
光催化分解水材料研究总结 班级：xxxxx 学号：xxxxx 姓名：xxx 一·研究小组简介 彭绍琴：1985年毕业于南昌大学（原江西大学）无机化学专业，获理学学士学位。 1993,2-1994，6北京大学访问学者；1999年7月研究生毕业于南昌大学物理化学专业，获理学硕士学位；2005年7月研究生毕业于南昌大学材料物理与化学专业，获工学博士学位。目前是江西省高校骨干教师，南昌大学无机化学和应用化学，长期从事无机化学、材料化学的教学和科研工作。在无机功能材料、纳米材料、光催化领域有较长时间的工作积累，在国内外重要学术刊物上发表论文30余篇。参与完成国家自然科学基金和“973”项目2项，主持和完成江西省自然科学基金各1项。主持和完成江西省教育厅项目各1项。 上官文峰：日本国立长崎大学工学博士，原日本国工业技术院科学技术特别研究员， 曾先后任北京大学、东京大学高级访问学者。现任上海交通大学教授、博士生导师，机械与动力学院燃烧与环境技术研究中心副主任。主要从事环境催化与材料、光催化、太阳能制氢、燃烧排放及柴油机尾气催化净化、纳米材料制备及其功能开发等领域的研究。主要负责承担了国家863计划、国家973计划、国家自然科学基金、上海市重点发展基金、海外合作等项目。在Chem Commun, J Phys Chem B, Appl Catal A & B,《科学通报》等国际国内权威期刊上发表了一系列学术论文，取得日本国发明专利 4 项，并获日本政府“注目发明”奖 1 项。获国家发明专利10 余项，获省部级科学技术进步奖 2 项。教育部“跨世纪优秀人才”培养计划入选者，中国化学会催化专业委员会委员，中国太阳能学会氢能专业委员会委员，中国仪表材料学会理事，973计划“太阳能规模制氢的基础研究”项目专家组成员，《环境污染与防治》杂志编委，亚太纳米科技论坛ISNEPP2006、2007学术委员会委员。 李越湘：男，博士，教授，博士生导师，南昌大学科技处副处长。南昌大学材料物 理与化学重点学科光催化方向学术带头人，江西省高校中青年学科带头人，2004年获江西省科学技术协会“江西青年科学家提名”称号。现为中国太阳学会氢能专业委员会委员,《功能材料》通讯编委。1984年大学本科毕业于江西大学化学系，获学士学位；1996，10-1997，12国家公派到德国科隆大学（(Universitaet zu Koeln)）做访问学者，期间得到德国学术交流中心(DAAD)短期奖学金资助；2002年研究生毕业于中国科学院研究生院（兰州化学物理所），获理学博士学位；2006年6月-11月国家公派到德国汉诺威大学(Leibniz Universitaet Hannover)做高级研究学者。长期从事光催化、无机材料、环境化学等方向的研究，已在国内外重要学术刊物上发表了学术论文50余篇，其中18篇为SCI论文，4篇为EI。作为主要承担者完成省科技厅攻关项目一项和多项横向项目，主持和参与（排名第二）完成江西省自然科学基金各一项。目前承担973计划（国家重点规划基础研究项目）二级子项目和省自然科学基金项目各一项。 尚世通(1985一)：男，山东省成武县人，东北电力大学硕士研究生，主要从事水质科学与技术研究工作。 宋华(1963-)：女，工学博士，教授、博导，现系大庆石油学院化学化工学院副院长，从
太阳能光伏电解水制氢的资料整理
太阳能光伏电解水制氢的定义：光伏电解水制氢是以太阳能为一次能源,以水为媒介生产二次能源-氢气的过程。 太阳能光伏电解水制氢的原理：典型的光电化学分解太阳池由光阳极和阴极构成。光阳极通常为光半导体材料，受光激发可以产生电子空穴对，光阳极和对极(阴极)组成光电化学池，在电解质存在下光阳极吸光后在半导体带上产生的电子通过外电路流向阴极，水中的氢离子从阴极上接受电子产生氢气。 太阳能光伏电解水制氢的方法： （1）一步法：一步法就是不将电能引出太阳电池，而是在太阳电池的两个电极板上制备催化电极，通过太阳电池产生的电压降直接将水分解成氢气与氧气。 优点：免去了外电路，降低了能量损耗。 缺点：光电极的光化学腐蚀问题比较突出。 （2）两步法：将太阳能光电转换和电化学转换在两个独立的过程中进行这样可以通过将几个太阳电池串连起来，以满足电解水所需要的电压条件。 优点：在系统中可以分别选用转化效率高的太阳电池和较好的电化学电极材料以提高光电化学转换效率；可以有效避免因使用半导体电极而带来的光化学腐蚀问题。 缺点：两步法要将电流引出电池，这要损耗很大的电能，因为电解水只需要低电压，如若得到大功率的电能就需要很大的电流，使得导线耗材和功率损耗都很大，而且在电流密度很大时也加大了电极的过电势。 提高效率的关键：电化学反应的场所是电极,其结构和材料的选择,对降低电极成本和减少电解能耗起着非常重要的作用,同时又影响其大规模工业化的实用性。 电解水制氧电极的选择： （1）阴极：电极表面对氢的吸附能力对阴极的析氢过电位有直接影响,除此之外,氢气的形成还与电极性能、类型、电解液浓度和温度有关,最早的具有良好催化效果的析氢电极是Pt和其催化活性高,析氢过电位低,但是价格比较昂贵,无法推广,因此廉价的、具有高析氢活件的金属合金成为研究热点。Engel-brewer价键理论认为,过渡金属合金能够提高析氢反应的电催化活性,其中Ni基合金电极因为具有良好的电化学稳定性、成本低、制备简单等优点成为研宄和应用最广泛的合金。 （2）阳极：降低析氧过电位是阳极材料选择的原则。在电解水制氧阳极极化条件下,金属Ni在碱性电解液中的耐腐蚀性能优异,析氧效率也比较高,并且价格相对便宜,因此,金属Ni作为碱性电解水制氧装置中的阳极材料受到了广泛的关注。 太阳能光伏电解水制氢在光伏发电系统中的应用： 背景：我国现有的太阳能光伏发电系统基本上是独立方式运行，系统供电受季节与气象条件的影响是其固有的弊端。目前，通过蓄电池储能来调整光伏发电系统的发电与供电之间的时间差，是减少自然条件影响的主要手段。根据独立运行的光伏发电系统设计原则，用户对供电质量、供电保证率提出的要求愈高，系统对蓄电池的需要量也愈大。长期以来，对蓄电池#主要是铅酸电池$的依赖性是影响独立运行的光伏发电系统大量推广应用的重要原因。蓄电池储能的缺点是：初投资高，使用寿命短，折旧费高，从而增加了系统发电成本；对于铅酸蓄电池还有运行维护工作量大，污染环境的问题。此外，蓄电池的充电、放电环节的技术与可靠性问题，也是光伏发电系统设计者与用户经常关注的事情。鉴于我国边远山区多、海岛
2013年西理机械原理复试题
西安理工大学 2013年攻读硕士学位研究生入学考试复试命题纸 考试科目机械原理 一、填空题 1.机器的三个基本特征：1）2） 3）。 2.蜗杆蜗轮副的正确啮合条件是：1） 2）。 3.当原动件做等速运动时，欲使从动件获得单向间歇转动，则采用的机构有、、、 等 4.在移动副中，如果驱动力作用在时，将发生自锁；在转动副中，如驱动力为一单力，且作用在时，将发生自锁；在螺旋副中，如果时其反程也将发生自锁。 5.刚性回转件静平衡的条件是，动平衡的条件是。 6.在凸轮机构的四种常用运动规律中，运动规律有刚性冲击，运动规律有柔性冲击，运动规律无冲击。 二.试计算图示机构的自由度（若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指明所在之处）。
三.已知图示机构，构件1为原动件，其角速度W1=常数。试求构件3的速度V3（要求列出矢量方程式，写出各矢量的大小和方向，画出矢量多边形）。
四．已知图示轮系中，锥齿轮1的运动方向，n4=200r/min, z4=30, z3=60, z2'=20, z2=25, 行星架n H=30r/min.试求齿轮1的转速大小和方向。 五．已知一对标准安装的外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动中，i12=2.5，m=10mm,a=350mm。 试求：1）两轮的齿数z1、z2 2）两齿轮的几何尺寸d、d a、d f、p、s及节圆直径d' 3）按比例画出啮合图，并求该对齿轮传动的重合度ξ 六.图示为一圆盘凸轮机构，凸轮的回转方向如图所示。要求：1）在图上画出凸轮的基圆，标出在图示位置时机构的压力角；2）求出从动件2的速度和位移。
七.已知铰链四杆机构各构件的长度分别为a=240mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm,试问当分别取a、b、c、d为机架时，将各得到何种机构？
石墨相氮化碳可见光催化分解水制氢
石墨相氮化碳可见光催化分解水制氢 1 概述 随着人类社会的快步发展，人类对能源的需求持续增长，地 球储存的能源已经无法满足人类长期的发展需求。同时化石能源的大量使用造成了环境大面积的破坏，严重威胁了人类的生存健康，寻求一种清洁高效的新能源成为能源发展的新方向。氢能，作为一种二次能源具有着清洁，高效，热值高，原料广等优点，被认为是一种最理想的无污染绿色能源。但是，氢在地球上主要是以化合物的形式存在，最广泛的来源就是水。工业上往往用电解水制氢、煤炭气化制氢等方式制备氢气，都存在着能耗高，会带来污染等问题。 光催化剂是进行光解水制氢的基本要素，半导体光催化剂的催化原理可以用能带理论来解释，半导体存在着不连续的能带结构，价带和导带之间存在着具有一定宽度的禁带，当半导体光催化剂受到等于或高于其禁带宽度的光子能量的太阳光照射时，价带上的电子就会跃迁到导带上，同时在价带上产生相应的空穴，形成电子 - 空穴对。电子、空穴在一定的作用力下迁移至粒子的表面，因其具有较强的氧化还原能力，从而使附着在粒子表面不能吸收光的物质发生氧化还原反应。光解水制氢技术的首次提出是在 1972 年，日本东京大学的 Fujishima 教授 [1] 发现二氧化钛单晶电极经过太阳光的照射可以将水分解为氧气和氢气，直接将太阳能转化为化学能。在这样的基础之上，各种各样的光催化剂被科学研究者们发现，本
文旨在从光催化剂的角度出发，就现存的一些利用可见光解水制氢的方法进行简单的介绍以及其研究进展。 2 研究现状综述 石墨相氮化碳即 g-C3N4 是一种具有优异光催化性能的非金 属半导体，其组成元素是地球上含量丰富的C和N,相比于金属 半导体而言成本较低。且 g-C3N4 具有密度低、化学稳定性好、耐磨性强［2］等优点。由于g-C3N4的禁带带宽合适，在2.7eV左右，可以吸收太阳光谱中波长小于475nm的光波，可见光可激发；且g-C3N4没有毒性，适用范围广，引起了学者们的广泛研究。关于石墨相氮化碳的单层结构主要有以下两种观点［3］，一种是三嗪环，一种是 3-s- 三嗪环，主要的研究对象是 3-s- 三嗪环。 g-C3N4中的C和N是以sp2形式杂化，形成的高度离域的n共轭体系［4］,其导带和价带分别处于 1.4V和-1.3V［5］，横跨在 H+/H2和OH-/O2的两侧，所以g-C3N4在分解水制氢方面有很好的应用。但是g-C3N4存在着一些问题，如电荷迁移慢、载流子复合严重、量子效率低、禁带宽度大不利于可见光的利用等。针对这些问题，国内外的专家学者们开展了大量的工作。 将g-C3N4做成纳米结构有利于增加其表面积，提高光捕获能力，缩短光生电子和空穴的迁移途径，改善光生载流子复合效率大的缺陷。Han等人［6］以双氰胺做前驱体，制备出的海草状 的 g-C3N4 具有多孔结构和更小的片层结构，比表面积大，光捕 获能力强，在可见光(入＞420nm照射下，海草状的g-C3N4的析氢速
光解水制氢半导体光催化材料的研究进展
光解水制氢半导体光催化材料的研究进展 田蒙奎1 ,2 ,上官文峰2 ,欧阳自远1 ,王世杰1 (1. 中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳550002 ; 2. 上海交通大学机械与动力学院燃烧与环境技术研究中心,上海200030) 摘要: 自从Fujishima2Honda 效应发现以来,科学研究者一直努力试图利用半导体光催化剂光分解水来获得既可储存而又清洁的学能———氢能。近一二十年来,光催化材料的研究经历了从简单氧化物、复合氧化物、层状化合物到能响应可见光的光催化材料。本文重点描述了这些光催化材料的结构和光催化特性,阐述了该课题的意和今后的研究方向。关键词: 光解水;氢能;半导体光催化剂中图分号: X13 文献标识码:A文章编号:100129731 (2005) 1021489204 1 引言 在能源危机和环境问题的双重压力下,氢能因其燃烧值高、储量丰富、无污染而成为最有希望替代现有化石能源的清洁能源,因而氢能的开发成了能源领域的研究热点。自从Fujishima 和Honda 于1972 年发现了TiO2 光电化学能分解水产生H2 和O2 以来[1 ] ,科学研究者实现太阳能光解水制氢一直在作不懈的努力。普遍接受的光解水制氢原理是:半导体光催化剂在能量等于或大于其禁带宽度的光辐射时,电子从最高电子占据分子轨道( HOMO ,即价带) 受激跃迁至最低电子占据分子轨道(LUMO ,即导带) ,从而在价带留下了光生空穴( h + ) , 导带中引入了光生电子(e - ) 。光生空穴和光生电子分别具有氧化和还
原能力。要实现太阳能光解水制氢和氧,光生电子的还原能力必须能还原H2O 产生H2 ,而光生空穴的氧化能力必须能氧化H2O 产生O2 ,即半导体光催化剂的导带底要在H2O/ H2 电位( E0 = 0V ,p H = 0) 的上面(导带位置越高,电位越负,还原能力越强) ;而价带顶在O2 / H2O 电位( ENHE = + 1. 23V ,p H = 0) 的下面(价带位置越低,电位越正,氧化能力越强) 。近一二十年来, TiO2 以外的光催化剂的相继发现,特别是能响应可见光的光催化材料的出现,使得光解水制氢研究进入了非常活跃时期。本文就近期太阳能光解水制氢研究进展中的半导体光催化材料作一综述。 2 简单半导体氧化物,硫化物系光催化剂目前广泛研究的简单化合物半导体材料的能带结构如图1 所示： 图1 部分半导体材料的能带结构示意图 Fig 1 Schematic diagram of band st ructure for some semiconductor s TiO2 光催化剂由于光照不发生光腐蚀、耐酸碱性好、化学性质稳定、对生物无毒性、来源丰富等优点而被广为利用。具有代表性的
西安理工大学硕士研究生入学考试专业课参考书目
西安理工大学硕士研究生入学考试专业课参考书目
西安理工大学 硕士研究生入学考试专业课参考书 科目 代码 考 试 科 目 参 考 书 出 版 社 作 者 240 德语 《新编大学德语》（1-3） 外语教案与研究出版社 朱建华 241 日语（二外） 1、《标准日本语》（初级上、下，中级上） 人民教育出版社 中日合编 2、《基础日语教程》（上、下） 西安交通大学出版社 赵刚 242 俄语（二外） 《大学俄语》（1-3） 外语教案与研究出版社 丁树 杞 243 德语（二外） 《新编大学德语》（1-3） 外语教案与研究出版社 朱建 华 244 法语（二外） 《法语》 外语教案与 研究出版社 马晓 宏 612 马克思主义《马克思主义高等教育出编写 613 数学分析 《数学分析》 高等教育出华东师614 专业基础 无 无 无
615 综合英语（含英语国家 简况） 《主要英语国重庆大学出周宝 616 光学《光学教程》高等教育出姚启 801 毛泽东思想 和中国特色《毛泽东思想 和中国特色社 高等教育出 版社 编写 组 802 高等代数《高等代数》高等教育出北京803 理论力学1．《理论力学》陕西科技出赵巨 2．《理论力学》高等教育出哈工 804 材料力学A 1．《材料力学》高等教育出刘鸿 2．《材料力学》高等教育出孙训 805 工程力学1．《工程力学》高等教育出北京 2．《工程力学》高等教育出单辉806 大学物理《大学物理》西安交通大吴百807 光学工程《光学工程》机械工业出郁道808 机械设计基《机械设计基高等教育出杨可科目 代码 考试科目参考书出版社作者809 误差理论与《误差理论与机械工业出费业810 分析化学《分析化学》高等教育出武汉811 固体物理《固体物理学》上海科技出陆栋812 半导体物理《半导体物理》电子工业出刘恩813 有机化学《有机化学》高等教育出徐寿814 无机化学《无机化学》高等教育出杨宏815 普通物理《普通物理学》高等教育出程守816 材料科学基《材料科学基上海科技出芦光 817 控制理论（经典控制理论《自动控制原 理》 国防工业出 版社 胡寿 松 818 电力电子技《电力电子技机械工业出王兆819 电路《电路》（第四高等教育出邱关
电解水制氢
水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法。在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。 中文名水电解制氢 运用试剂碱性电解液或纯水 定????律法拉第定律 其化学反应式如下 ①、碱性条件: 阴极：4HO+4e=2H f +40H 阳极：4OH-4e=2HO+Of 总反应式：2HO=2Hf + O z f ②、酸性条件: 阳极：2HO-4e=O f +4H+ 阴极：4H++4e=2H f 反应遵循法拉第定律，气体产量与电流和通电时间成正比。 固体聚合物电解质，SPE电解水，最初用于向宇宙飞船或潜水艇供氧, 或在实验室作为氢气发生器（可用于气体色谱）。核电大规模发展以后，人们利用SPE技术在用电低谷电解水产生氢，在供电高峰以SPE氢-氧燃料电池向外供电，使之成为能量贮存转换装置 通过直接电解纯水产生高纯氢气（不加碱），电解池只电解纯水即可产氢。通电后，电解池阴极产氢气，阳极产氧气，氢气进入氢/水分离器。氧 气排入大气。氢/水分离器将氢气和水分离。氢气进入干燥器除湿后，经稳压阀、调节阀调整到额定压力(?可调)由出口输出。电解池的产氢压力由传感器控制在左右，当压力达到设定值时，电解池电源供应切断；压力下降, 低于设定值时电源恢复供电。
在氯碱工业中副产多量较纯氢气，除供合成盐酸外还有剩余，也可经提 纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产 电解水 水(H20)被直流电电解生成氢气和氧气的过程被称为电解水。电流通过水 (H20)时，在阴极通过还原水形成氢气(H2)，在阳极则通过氧化水形成氧气(O2)。氢气生成量大约是氧气的两倍。电解水是取代蒸汽重整制氢的下一代制备氢燃料方法。 中文名 电解水 外文名 electrolysis of water 含????义 水(H2O)被电解生成氢气和氧气 方程式 2H2O（通电）2H2f +O2f、 历史 最早于1789年，杨-鲁道夫-德曼和阿德里安-派斯-范-特鲁斯维克通过静 电装置发电利用金电极把莱顿瓶中的水电解成气体。1800年，亚历山德罗-伏特发明了伏打电池，并于数周后，被威廉-尼克森和安东尼-卡莱尔用于电解水。1869年格拉姆发明直流发电机后，电解水逐渐引人关注，并成为一
光催化原理及应用
光催化原理及应用 起源 光触媒，是一个外来词，起源于日本，由于日本文字写成“光触媒”，所以中国人就直接把她命名为“光触媒”。其实日文“光触媒”翻译成中文应该叫“光催化剂”翻译成英文叫“photo catalyst ”。光触 媒于1967年被当时还是东京大学研究生的藤岛昭教授发现。在一次试验中对放入水中的氧化钛 单结晶进行了光线照射，结果发现水被分解成了氧和氢。这一效果作为“本多?藤岛效果” (Honda-Fujishima Effect )而闻名于世，该名称组合了藤岛教授和当时他的指导教师一东京 工艺大学校长本多健一的名字。 这种现象相当于将光能转变为化学能，以当时正值石油危机的背景，世人对寻找新能源的期 待甚为殷切，因此这一技术作为从水中提取氢的划时代方法受到了瞩目，但由于很难在短时间 内提取大量的氢气，所以利用于新能源的开发终究无法实现，因此在轰动一时后迅速降温。 1992年第一次二氧化钛光触媒国际研讨会在加拿大举行，日本的研究机构发表许多关于光触 媒的新观念，并提出应用于氮氧化物净化的研究成果。因此二氧化钛相关的专利数目亦最多， 其它触媒关连技术则涵盖触媒调配的制程、触媒构造、触媒担体、触媒固定法、触媒性能测试等。以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空气净化等领域的相关研究急剧增加，从1971年 至2000年6月总共有10,717件光触媒的相关专利提出申请。二氧化钛TiO 2 光触媒的广泛应 用，将为人们带来清洁的环境、健康的身体。 催化剂是加速化学反应的化学物质，其本身并不参加反应。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素，在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。 光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料，它涂布于基材表面，在光线的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放岀的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。光催化是在光的辐照下使催化剂周围的氧气和水转化成极具活性的氧自由基，氧化力极强，几乎可以分解所有对人体或环境有害的有机物质总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，用于环境净化，自清洁材料，先进新能源，癌症医疗，高效率抗菌等多个前沿领域。 早在1839年，Becquere就发现了光电现象，然而未能对其进行理论解释。直到1955年，Brattain 和Gareet 才对光电现象进行了合理的解释，标志着光电化学的诞生。1972年，日本东京大学Fu jishmi a和H onda研究发现[3],利用二氧化钛单晶进行光催化反应可使水分解成氢和氧。这一开创性的工作标志着光电现象应用于光催化分解水制氢研究的全面启动。在过去30年里，人们在光催化材料开发与应用方面的研 究取得了丰硕的成果。 以二氧化钛为例，揭示了其晶体结构、表面羟基自由基以及氧缺陷对量子效率的影响机制；采用元素 掺杂、复合半导体以及光敏化等手段拓展其光催化活性至可见光响应范围；通过在其表面沉积贵金属纳米 颗粒可以提高电子-空穴对的分离效率，提高其光催化活性。尽管人们对光催化现象的认知与应用取得了长足的进步，然而受认知手段与认知水平的限制，目前对光催化作用机理的研究成果仍不足以指导光催化技术的大规模工业化应用，亟待大力开展光催化基本原理研究工作以促进这一领域的发展。另一方面，现有光催化材料的光响应范围窄，量子转换效率低，太阳能利用率低，依然是制约光催化材料应用的瓶颈。寻找和制备高量子效率光催化材料是实现光能转换的先决条件，也是光催化材料研究者所需要解决的首要 任务之一。 光催化机理： 半导体材料在紫外及可见光照射下，将光能转化为化学能，并促进有机物的合成与分解，这一过程称为光催化。当光能等于或超过半导体材料的带隙能量时，电子从价带(VB)激发到导带(CB)形成光生载流子(电子-空穴对)。在缺乏合适的电子或空穴捕获剂时，吸收的光能因为载流子复合而以热的形式耗散。价带空穴是强氧化剂，而导带电子是强还原剂。大多数有机光降解是直接或间接利用了空穴的强氧化能力。
光电化学电池(PEC)催化全裂解水制氢技术研究进展东莞理工
光电化学电池（PEC）催化全裂解水制氢技术研究进展摘要：主要介绍太阳能光电学电池（PEC）分解水制氢技术的基本原理以及发展历史和研究现状, 和光阳级、光阴极的选材要求及发展，并在此基础上分析影响该技术发展的一些因素催化电极的制备以及太阳能光化学电池的结构等一系列问题。 Abstract: This paper mainly introduces the solar energy photoelectricity cell (PEC) split water the basic principle of hydrogen production technology and the development history and research status, and light Yang, material requirements and development of the photocathode, based on the analysis of the factors affecting the development of the technology of catalytic electrode preparation, and the structure of solar photochemical batteries a series of problems. 关键词:PEC 制氢制备电池的结构 前言 在新能源领域中,氢能已普遍被认为是一种最理想的绿色能源,这是它的独特的优点所决定的.在所有元素中, 氢重量最轻,它能够以气、液、固 3 种形式存在, 能适应贮运及各种应用环境的不同要求 ; 所有气体中, 氢是自然界存在最普遍的元素; 除核燃料外,氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的 ; 氮燃烧性能好 ; 氢气本身无毒,与其他燃料相比氢燃烧时最清洁,水是其唯一产物, 不会对环境产生污染,也不会带来温室效应 ; 氢能利用形式多, 既可作为家用燃料, 又可用于航夭等.制氢的方法有许多种, 但如果能利用可再生能源来制氢, 那将是取之不尽、用之不竭的能源休系.太阳能在所有可再生能源中当为首选.太阳能可以通过分解水或其它许多途径转换成氢能, 即太阳能制氢.这包括许多方法,如太阳能光电化学电池分解水制氢、光化学催化制氢、太阳能生物制氢等, 其中太阳能光电化学(photo-electrochemical,PEC ) 电池分解水制氢技术是很具前景的技术.这是因为PEC 技术是基于太阳能和水, 而这两种物质都是可再生的 ,没有副产品, 不会给环境带来污染;技术相对比较简单;既可小规模应用, 又可大规模开发等等优点.因此,大力发展制氢技术, 特别PEC技术将是未来发展的方向。 1.P EC技术制氢的基本原理 1.1 PEC技术制氢的基本原理
游戏机课程设计 (1)
西安理工大学课程设计报告书 课程名称：机械原理课程设计班级： 学号： 姓名： 指导教师： 二○一四年十二月十八日
目录 一.概述 (3) 二.设计要求及数据 (3) 2.1功能要求及工作原理 2.2原始数据和设计要求 2.3 设计任务 三.设计方案的选取 (4) 3.1传动机构设计 3.2执行机构设计 四.机构及运动参数的确定 (8) 4.1确定电动机的型号 4.2尺寸设计 4.3四杆机构
五.设计心得 (11)
一、概述 随着生产力的发展，我国经济也飞速发展，人们的生活水平也日益提高，人们的生活质量也进一步提高。人们设计出来的机械也逐渐由仅仅应用于社会生产到满足人们精神生活的娱乐机械上来了。从迪斯尼乐园中的大型摩天轮到一般公园中的过山车，这些无不是通过机械设计师设计出来的娱乐机械。某游乐场所欲添加一新的游乐项目，该项目是在一暗室中，让一画有景物的屏幕（观众可以看见屏幕上的景物），由静止逐渐开始左右晃动，晃动的角度由小变大，并越来越大最终旋转起来，转几周后，屏幕又渐趋静止。由于观众在暗室中仅能看见屏幕上的景物，根据相对运动原理，观众产生一个错觉，他不认为屏幕在晃动，反而认为自己在晃动，并且晃动的越来越厉害，最后竟旋转起来，这是一个有惊无险的游乐项目。现要求设计一个机械传动装置，使屏幕能实现上述运动规律。 二.设计要求及数据 一.功能要求及工作原理 ⑴总功能要求 某游乐场欲添设一新的游乐项目。该项目是在一暗室中，让一个画有景物的屏幕（观众可以看见屏幕上的景物），由静止逐渐开始左右晃动，晃动的角度由小变大，并越来越大，最后屏幕竟然旋转起来，转数圈之后，屏幕渐渐趋于静止 ⑵工作原理 由于观众在暗室中仅能看见屏幕上的景物，根据相对运动原理，观众将产生一个错觉，他们不认为是屏幕在晃动，反而认为是他们自己在晃动，并