太陽能以其廣泛的存在和人類社會取之不盡用之不竭的特點(diǎn)一直受到人們的關(guān)注。 事實(shí)上，太陽能的使用歷史悠久，而且方式多種多樣。 例如，在野外，我們可以通過種植植物將太陽能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能，并將其儲存在食物中;在家里，我們可以使用太陽能熱水器，甚至太陽里的一盆水，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，儲存在熱水中;在太陽能發(fā)電廠，光伏陣列可以幫助我們將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。 供應(yīng)給千家萬戶，各行各業(yè)使用。 除了上述太陽能利用方法外，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能即光催化反應(yīng)的研究也成為近年來研究人員的新熱點(diǎn)。
太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，即光催化反應(yīng)的過程，簡而言之，就是利用太陽能，在光催化劑的幫助下，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的過程。在這個(gè)過程中，光催化材料吸收太陽能，在內(nèi)部產(chǎn)生具有氧化還原能力的電子空穴，這些電子空穴減少或氧化反應(yīng)體系中的物質(zhì)，產(chǎn)生相應(yīng)的產(chǎn)物或產(chǎn)生相應(yīng)的效果，完成化學(xué)能的產(chǎn)生和儲存。
光催化反應(yīng)企業(yè)已經(jīng)發(fā)展或者有潛力在多種不同場合需要發(fā)揮重要作用。目前我國而言主要有以下兩個(gè)問題方面：即環(huán)境以及凈化和太陽燃料的合成。環(huán)境得到凈化學(xué)生通過提高光催化反應(yīng)，可以將空氣(NOx等)或者水中的污染物(有機(jī)廢物等)分解為一個(gè)簡單、無害的無機(jī)物等，也可以同時(shí)通過研究光催化反應(yīng)，破壞細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，從而能夠達(dá)到降低水體殺菌的效果;在太陽燃料合成方法方面，可以利用光激發(fā)的電子和空穴對，將水和二氧化碳合稱為一種簡單的有機(jī)物，如甲醇等，即人工光合有效作用，另一個(gè)人方面我們可以充分利用光催化材料中光激發(fā)學(xué)習(xí)產(chǎn)生的電子和空穴對，對水(H2O)中的質(zhì)子和氧負(fù)離子(O2-)進(jìn)行分析還原和氧化，生成氫氣和氧氣，也就是光催化分解水反應(yīng)。由于氫氣系統(tǒng)具有高熱值，清潔，且可以直接用作多種生物化學(xué)機(jī)械工業(yè)的原料，因此他們這種資源利用生活方式堪稱最理想的太陽能轉(zhuǎn)化學(xué)能方式。
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