摘要：常見的（de）犧牲劑有甲醇、三乙醇胺、乳酸（suān）、亞硫酸（suān）鈉，犧（xī）牲劑（jì）作為電子給體通過消耗價帶空穴（xué），來避免（miǎn）電子和空穴的結合[1]。本（běn）文從光解水產（chǎn）氫的幾種犧牲劑體係為出發點（diǎn），綜述了犧牲（shēng）劑體係的研究進展，並且對其進行（háng）了展望。

關鍵詞（cí）：光解水產氫、犧牲（shēng）劑、甲醇、三乙醇胺、亞（yà）硫酸鈉

氫能（néng）是一種新能源，它的燃燒熱值（zhí）高（gāo）且清潔無汙染，利用太陽能分解水製氫被認為是一種新興的研究方（fāng）向。而（ér）在光解水（shuǐ）產（chǎn）氫實驗中，除（chú）了助催化劑的選用，犧牲劑的使用也具有重要意（yì）義。

        犧牲劑是在化（huà）學反應過程中會被消（xiāo）耗掉的，能提（tí）高反應效率的物質。在光解水產氫實驗中，犧牲劑的存在能夠防（fáng）止電子（zǐ）和空穴的結合。

1光解水產氫中犧牲劑（jì）體係發揮作用的原理

        犧牲劑（jì）作為給電子體，可以消耗光生空穴，並留（liú）下電子與水反應產生氫氣，犧牲劑（jì）的氧化電位比H2O高，增加了（le）氧（yǎng）化半反應的驅動力，從而降低了光生電子的（de）複合，此外（wài）部分助催化劑（jì）可以有效地抑（yì）製光催化（huà）劑的光腐蝕（shí），特別是金屬硫化物的光腐蝕[1]。

2甲醇犧牲劑體係

        甲醇等醇類（lèi）可以使電子還原氫離子吸附水分子，從而達到提高催化效率的作用。

2.1甲（jiǎ）醇為犧牲劑對Ni(OH)2修（xiū）飾CdS的光催化產（chǎn）氫活性的影響

        光生空穴被甲醇消耗，光（guāng）生電子和空穴在甲醇的作用下難以（yǐ）結合（hé），以此提高催化劑的（de）光催化活性。當（dāng）沒有犧牲劑時（shí），Ni(OH)2和CdS摩爾比為1：2時，光（guāng）催化產氫速率（lǜ）最高是2395μmol/h,而在有甲醇作為（wéi）犧牲劑時，其他（tā）條件相同的情況下，光催化（huà）產（chǎn）氫活性是5896μmol/h[7]，光催化氫的（de）活性有了極（jí）大提（tí）高，由此可看出甲醇是一種優秀的犧牲劑。

2.2甲醇對CuO/TiO2光催化劑的產氫活性的（de）影響

        李福穎等人進行了（le）多種一元醇犧牲劑對於光產氫活性影響的實驗，該實驗中催化劑是50 mg Pt/TiO2，選取的犧牲（shēng）劑分別是5 m L乙醇（chún）、丙三醇、正丙醇、正丁醇、甲醇、乙二（èr）醇，或 5 mg 丁四醇[6]，分（fèn）別比較相同時間的產氫量得知（zhī），產氫活（huó）性順序由高到（dào）低是甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇，產氫活性的順序正是（shì）和碳鏈由長到短的順序一致，得到了產氫活性的（de）差（chà）異可能是（shì）由於一元醇的溶劑極性差異所致的結論，碳鏈越（yuè）短極性越強，越容易吸附到催化劑表麵，促進醇分子與催化劑表麵的羥基自由基相結合以提高催化效果。也說（shuō）明吸附效果直接決定（dìng）了光化學反應的程度。甲（jiǎ）醇可以使電子能夠更有效（xiào）地還（hái）原氫離（lí）子或（huò）者吸附存在於催化劑表麵的水分（fèn）子，和其他醇類犧牲劑相比，它對（duì）催化劑的產氫效率（lǜ）提升最多，有（yǒu）了犧牲劑的存在，光（guāng）產生的電子和空穴（xué）複合率降低，使得水（shuǐ）分解這個（gè）可逆（nì）反應正向進行，有利（lì）於正（zhèng）反應（yīng）。

        醇類催化劑（jì）中氫源作為光生電子－空穴複合抑製劑[9]， 氫源被氧化，生成了羥基自由基，連續不斷的羥基自（zì）由基抑製光（guāng）生電子與空穴複合，提高了催化劑的催化（huà）效果，同時醇類被氧化後可以提供額外的（de）電（diàn）子，催化劑（jì）表麵的量子產率提（tí）高，光解水產氫效率提高。

3乳酸犧牲劑體係

        乳酸含有碳氧雙（shuāng）鍵，它有（yǒu）與甲醇（chún）類似的作用。

3.1乳酸為犧牲（shēng）劑對（duì）Ni(OH)2修飾CdS的光催化產氫活性的影響（xiǎng）

        乳酸作為該實（shí）驗的犧（xī）牲劑時，易（yì）與Ni(OH)2進行反應，Ni(OH)2分解（jiě）後會以鎳離子的（de）形式在溶液中存在，之後鎳離子會與光生電子發生反應，它被還原成單質鎳，有（yǒu）利於（yú）光生電子和（hé）空穴分離與轉移，提高催化劑的光催化活性。

3.2乳酸為犧（xī）牲劑對MoS2/CdS光催化產氫（qīng）活性的影響

乳酸與光生空穴（xué）進行反應時生（shēng）成CO2和H2O。然而，當乳酸和葡萄糖同時作為犧牲（shēng）劑時，CdS 價帶中的空穴與 OH-反應生成 OH+,OH+會快速和葡萄糖反應形（xíng）成甲酸，最（zuì）終轉化成二（èr）氧化碳和H+，這樣一來提高（gāo）了產氫效（xiào）率。葡萄糖（táng）和乳酸共（gòng）同作用時，效（xiào）果明顯好於單單以乳酸作為（wéi）犧牲劑，葡萄糖反應產生了眾多的H+並進行析氫反（fǎn）應，同時光生空穴被消耗[2]。而且由於葡萄糖來源多種多樣（yàng），是眾多化學反應（yīng）的底物（wù），乳酸和葡萄糖協同（tóng）作用一定（dìng）程度上對生物體實現綠色光解水（shuǐ）提供了可（kě）能性（xìng）。