基于CdTe量子点和无机钴盐的人工光合成催化剂制备及其制氢应用--《第十三届全国光化学学术讨论会论文集》2013年
基于CdTe量子点和无机钴盐的人工光合成催化剂制备及其制氢应用
【摘要】：正太阳能光催化可以将水分解为氢气,通过这一途径有可能解决未来人类对能源的需求问题[1]。自然界通过光合作用将太阳能转化为化学能并以氢气的形式存储[2]。但是,设计合成廉价、稳定、高效的人工光合成催化剂仍然是一大挑战。在此,我们将廉价的非贵金属钴盐引入到CdTe量子点体系内原位制备了一种具有空腔结构的光合成催化剂(Fig.1)[3]。此催化剂在温和条件下显示出较高的催化活性和稳定性。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TQ116.2;O643.36【正文快照】：
太阳能光催化可以将水分解为氢气,通过这一途径有可能解决未来人类对能源的需求问题[1]。自然界通过光合作用将太阳能转化为化学能并以氢气的形式存储[2]。但是,设计合成廉价、稳定、高效的人工光合成催化剂仍然是一大挑战。在此,我们将廉价的非贵金属钴盐引入到CdTe量子点体
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京公网安备74号（2010o烟台）3009年世界气候大会在丹麦首都哥本哈根举行．中国承诺：到3030年单位国内生产总值所排放的二氧化碳比3005年下降40%～45%．充分展示了中国谋发展，促合作，负责任的大国形象．
（1）近年来科学家正致力于减少大气中二氧化碳含量的研究：
①将空气中的CO2压缩后贮藏于冰冷的深海．但有科学家担心这样做会增加海水的酸度，导致海洋生物死亡．CO0使海水酸度增加的原因是CO2+H2O=H2CO3（用化学方程式表示）．
②将过多的CO2和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷．这个反应的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O．
③将工业上产生的CO2进行收集、处理，作工业原料，如用作氨碱法制纯碱的原料．CO2与饱和氨盐水制取碳酸氢钠的化学方程式是NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl．
（2）开发和利用清洁而高效的新能源替代传统能源：
①氢气是未来最理想的能源，理想的制氢方法是利用太阳能分解水制氢气．
②开发太阳能、风能、海水热能等能源．目前，烟台太阳能热水器的应用达到总户数的48%以上；风电装机容量已达到37.4千瓦，居全省第一；并正在尝试利用海水热能来取暖．这些新能源的利用，除了能减少CO2的排放外，还有哪些好处？节约煤、石油等不可再生的能源（或降低对环境的污染等）．（请列举一条）
（3）节能减排：烟台万华集团成功利用秸秆造出板材，它的意义在于减少对森林的砍伐（或减少环境污染等）．日常生活中你有哪些做法能直接或间接降低碳排放？双面使用纸张（步行或骑自行车上学、随手关灯等）．请列举一条）
解：（1）①根据信息“将空气中的CO2压缩后贮藏于冰冷的深海．但有科学家担心这样做会增加海水的酸度”知，二氧化碳与水反应生成了碳酸，方程式为：CO2+H2O=H2CO3．
②根据信息“CO2和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷”知，方程式为：CO2+4H2CH4+2H2O．
③根据信息“CO2与饱和氨盐水制取碳酸氢钠”知，反应物为二氧化碳、水、氯化钠、氨气，生成物有碳酸氢铵，另外，根据质量守恒定律和相关物质的化学性质，可推知还应有氯化铵，方程式为：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl．
（2）①理想的制氢方法，应是不消耗可再生能源的，可以考虑利用太阳能分解水制氢气，或寻找合适的催化剂来分解水制氢气．
②从能源危机和大气污染角度考虑，好处有节约煤、石油等不可再生的能源，降低对环境的污染等方面．
（3）过去板材主要来自森林，利用秸秆造出板材，能减少对森林的砍伐，另外，树木可以吸收二氧化碳及其它有毒气体等，可保护环境；根据生活经验，能直接或间接降低碳排放的做法有：双面使用纸张、步行或骑自行车上学、随手关灯等．
故答案为：（1）①CO2+H2O=H2CO3；
②CO2+4H2CH4+2H2O；
③NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl；
（2）①利用太阳能分解水制氢气
②节约煤、石油等不可再生的能源（或降低对环境的污染等其它合理答案也可）
（3）减少对森林的砍伐（或减少环境污染等）；双面使用纸张（步行或骑自行车上学、随手关灯等）．
（1）①根据题目中的信息“将空气中的CO2压缩后贮藏于冰冷的深海．但有科学家担心这样做会增加海水的酸度”回答．
②根据题目中的信息“CO2和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷”回答．
③根据题目中的信息“CO2与饱和氨盐水制取碳酸氢钠”回答．
（2）①理想的制氢方法，应是不消耗化石能源的．
②从能源危机和大气污染角度考虑．
（3）从板材主要来自森林，且光合作用能吸收二氧化碳，有些树还能吸收有毒气体和尘土等角度考虑意义；根据生活经验回答直接或间接降低碳排放的方法． 下载
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奎屯锦疆煤化工制氢工艺脱碳工序核算及二氧化碳吸收塔的设计
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煤制氢发展现状
【摘要】：煤制氢是现阶段大量获得氢的主要方式,对煤制氢的现状和重要性进行了分析,指出中国煤制氢发展的不足之处;传统煤制氢的技术已不能满足需要,必须加快发展先进的煤制氢技术。
【作者单位】：
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中国能源消费总量已经位居世界第二，约占世界能源消费总量的fl%。20(抖年中国一次能源消费量为19.7亿t标准煤，产量为18.46亿t标准煤。一次能源以煤为主，原煤产量19.56亿t，折合13.96亿t标准煤，占70%左右。中国的能源矿产资源中，煤炭资源较为丰富，石油和天然气资源相对
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