答:人工光合作用制氢包含还原和氧化两个反应:水溶液中的光敏半导体在阳光照射下产生电子和空穴。电子进入还原催化剂后把水中的
氢离子还原成氢气—这是还原反应;空穴进入氧化催化剂后把水中的氧离子氧化生成氧气—这是
氧化反应。由此可知,寻找高效率的催化剂和保护层相结合是人工光合作用制氢的关键。
现在在人工光合作用领域有各种不同性能的催化剂,比如说无机的分子,固体催化剂。近年来研究的趋势是把需要合成的催化剂用生物酶,细菌等催化剂来替代,形成一种混合型催化剂。

人工光合作用制氢的原理图
氢气作为一种能源材料,制成以后可以通过燃烧获得能量。或者可以通过传输进入燃料电池内部产生电流。再或者,氢气是一种常用的化学中间体,可以通过不同的
工业工程,帮助我们获得氮化物,醇类物质或者
甲烷。
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