氮掺杂二氧化钛纳米管阵列

海水制氢更安全

相较未掺杂TiO₂，该光阳极将析氯反应逆转为析氧反应，从源头避免有毒氯气生成。

Qisen, Jia · Yanan, Wang · Zhao, Yan · Zhenming, Tian · 77874961 · Cui, Xuejing · 刘光波 · 陈昕 · Wenzhen, Li · 姜鲁华

Chinese Journal of Catalysis 2025

具体参数

析氧选择性

{'zh': '62.9', 'en': '62.9'} %

技术优势

析氯变析氧

氮掺杂后TiO₂光阳极上析氯反应选择性从61.6%降至析氧选择性62.9%，减少有毒氯气生成。

界面水富集

光照下N-TiO₂电极界面富集不对称氢键水，促进质子转移，降低析氧能垒。

能垒一降一升

N-TiO₂降低析氧反应能垒同时升高析氯反应能垒，实现选择性调控。

应用场景

• 海水制氢光阳极：在海水制氢中抑制有毒氯气生成，提升安全性。
• 光电化学分解水：作为光阳极，提高析氧选择性，减少副反应。
• 选择性电催化：通过调控界面水结构实现析氧/析氯选择性切换。
• 海上风电制氢：适配海上风电波动电力，安全转化海水为氢。
• 海水电解槽：可直接作为海水电解槽阳极，避免氯气腐蚀。