【摘 要】
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为解决当前能源短缺和严重的环境污染问题，发展清洁能源是亟待解决的问题，太阳能作为可持续利用的能量来源吸引了研究者的注意.自然界是通过绿色植物的光合作用将太阳能转
【机 构】
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中国科学院光学精密机械与物理研究所,发光学及应用国家重点实验室,130033,长春
【出 处】
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中国科协第282次青年科学家论坛——化学与生物和能源的交叉与融合
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为解决当前能源短缺和严重的环境污染问题，发展清洁能源是亟待解决的问题，太阳能作为可持续利用的能量来源吸引了研究者的注意.自然界是通过绿色植物的光合作用将太阳能转化为化学能储存起来， 并维系了整个地球的生态系统.超过70％的地球表面被水覆盖，将太阳能转化为高燃烧值的氢气储存起来一种重要的太阳能转化和利用途径.另外氢气燃烧后只产生水，不产生具有温室效应的二氧化碳.因此光催化水分解制氢是一种重要的发展清洁能源的途径.水分解制氢从上世纪七十年代就开始开展，被认为是“科学界的圣杯”.然而目前还没有找到合适的光催化剂材料能够高效的制氢.TiO2 作为最常见光催化剂材料已经被广泛的研究.然而其较宽的带隙和快速的光生电荷复合速率仍是制约其获得高的光电转化效率主要原因.最近我们制备了一系列具有氧空穴的半导体氧化物纳米晶.随着反应温度和时间的增加，氧空穴浓度的也逐渐增加，半导体纳米晶展示了不同的颜色.氧空穴的引入在导带底引入一个空穴能带，这使半导体的带隙窄化，在可见光区具有宽光谱的吸收.然而光电转换效率测试(IPCE)表明这个可见光的吸收对水分解制氢的贡献非常微弱.但是其光催化产氢的速率却有大幅度的提升，但是后期产氢速率又有所降低.我们认为空穴的引入，促进了光生电荷的分离，但是过高的氧空穴浓度，氧空穴又成为光生电荷的复合中心，导致光催化性能有所降低.
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