结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置

摘要

本发明公开了一种结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，包括：阳极、对电极和电解液，所述的电解液设置在阳极和对电极之间；所述的阳极和对电极之间用导线连接；所述的阳极由导电基底和附着在导电基底上的能级匹配的半导体纳米薄膜组成。本发明将原电池和光电化学电池有机地结合为一体，通过原电池效应和光电化学光伏效应的叠加提高整个制氢系统的效率，包括产氢量的提高，外加偏压的降低。

主权项

一种结合原电池和光电化学电池的光电化学制氢装置，其特征在于包括：阳极、对电极和电解液，所述的电解液设置在阳极和对电极之间；所述的阳极和对电极之间用导线连接；所述的阳极由导电基底和附着在导电基底上的能级匹配的半导体纳米薄膜组成；所述的半导体纳米薄膜为附着在导电基底上的CdS量子点敏化的SnO₂‑TiO₂核壳结构薄膜；所述的CdS量子点敏化的SnO₂‑TiO₂核壳结构薄膜为CdS量子点用化学浴沉积技术沉积在SnO₂‑TiO₂核壳结构表面；所述的SnO₂‑TiO₂核壳结构是通过溶液异质外延技术生长TiO₂纳米结构于SnO₂纳米线/管网络结构，并在500℃退火1h后所得；所述SnO₂纳米线/管网络结构是将SnO₂纳米线/管的浆料涂于导电基底上并500℃退火1h所得；所述的SnO₂纳米线/管的浆料是将电纺丝制备的SnO₂纳米线/管分散于无水乙醇、水、冰乙酸组成的混合溶液中，并添加聚乙二醇作为粘结剂，通过超声分散和磁力搅拌所制备；所述的电解液为含有Na₂S的KOH水溶液，所述的电解液中Na₂S的浓度为0.10～0.20mol/L，KOH的浓度为0.5～1.5mol/L。