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作者：张志银;胡慧敏;何正光;杨洁;颜凯;张博涵;温昶;
单位：湖北省电力规划设计研究院有限公司;华中科技大学能源与动力工程学院;
摘要：针对光反应和热反应依次进行的光热协同分解水制氢技术，以溶胶凝胶法合成的CeO_2及其金属掺杂催化剂为研究对象，实验测试了3种元素（Fe、Cu、Zn）,3个比例（5%、10%、15%）掺杂CeO_2催化剂的光反应生成氧空位和热反应产氢的效果。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、电子顺磁共振（EPR）、光致发光（PL）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、感应耦合等离子体（ICP)、BET比表面积测试法（BET）等手段对金属掺杂催化剂进行表征分析。研究结果表明：10%Cu掺杂CeO_2光热制氢效果最好，这是因为Cu纳米颗粒具有最小的尺寸，导致Cu掺杂CeO_2催化剂具有最小的禁带宽度，从而能够吸收更高能量的光子，增强了光吸收能力，提升了光生载流子的分离和结合速率，有利于形成光生氧空位，从而增强了热反应过程中分解水制氢的能力。
关键词：氧空位;;掺杂;;光热循环;;电解水;;产氢
基金资助：国家重点研发计划项目（2022YFB4003801）;; 国家自然科学基金面上项目（52076091）;; 中国电力建设股份有限公司科技项目（DJ-ZDXM-2023-16）~~
