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轉換效率與玉米相當的光催化劑,為低成本制氫開辟道路
來源:日經BP社   發布者:左麗媛   日期:2016-07-20   今日/總瀏覽:3/3569

日本產業技術綜合研究所(產綜研)2016年6月15日宣布,開發出了太陽能轉換效率與玉米為同等水平的全球最高效率的光催化劑。這是產綜研太陽能發電研究中心功能性材料研究小組取得的成果。

在顯示出高能量轉換效率的光催化劑方面,以前被發現的三氧化鎢(WO3)的吸收波長范圍較窄,不能充分利用可視光。因此,產綜研著眼于可吸收更長波長的光但存在效率較低這一課題的“釩酸鉍(BiVO4)”,開始圍繞其高性能化展開研究。

結果發現,在BiVO4中添加鎵(Ga)并改進調配條件,效率就會大幅提高。

研究人員利用由加入反應池的粉末光催化劑與電解裝置組合而成的“光催化劑電解混合系統”,開發出了利用鐵離子電解水的低成本制氫工藝。如果以使用該系統為前提,對太陽能轉化為化學能(將三價鐵離子轉化為二價鐵離子)的效率進行比較,Ga-BiVO4光催化劑的效率達到0.65%,是原來的WO3的效率(0.38%)的1.7倍。

據介紹,0.65%的轉換效率接近玉米將太陽能轉換為纖維素及糖的效率(約0.8%)。

產綜研研發的基于混合方式的制氫系統方面,如果光催化劑的太能能轉換效率提高至3%,便可使制氫成本與化石燃料改質制氫方法相當(30日元/Nm3以下)。今后產綜研將反復改進光催化劑,目標是使轉換效率達到3%。


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