[发明专利]光化学循环制氢法及其制氢体系

摘要

本发明公开了一种光化学循环制氢法及其制氢体系，首先提供一制氢混合溶液，其包括光敏染料、电子载体、电子供体以及金属催化剂复合物，接着进行除氧与照光程序，以激发光敏染料与电子载体和电子供体反应，分别生成电子载体自由基与恢复光敏染料的光学活性。电子载体自由基进入金属催化剂复合物内，其受到催化作用应产生氢气以及被氧化还原为电子载体。电子载体再与氢氧根离子结合生成电中性产物，并且随同氢气排出于金属催化剂复合物。电中性产物水解为氢氧根离子与电子载体，继续参与反应，而氢气则被加以收集，从而形成光敏染料与电子载体可循环再生的制氢体系。

主权项

一种光化学循环制氢法，其特征在于，包括以下步骤：提供一制氢混合溶液，所述制氢混合溶液包括光敏染料、电子载体、电子供体以及金属催化剂复合物，其中所述金属催化剂复合物包括具有双层膜的一囊泡结构以及包覆于所述囊泡结构内的一金属催化剂；将所述制氢混合溶液加入一吸收池内；移除所述制氢混合溶液中的氧气；提供一光源照射所述制氢混合溶液；所述光敏染料接收所述光源，形成一激发态光敏染料以及一还原态光敏染料，所述激发态光敏染料与所述电子载体反应生成一电子载体自由基，所述还原态光敏染料与所述电子供体反应后，恢复为具有光学活性的所述光敏染料，继续参与反应；所述电子载体自由基通过所述囊泡结构的双层膜，进入所述囊泡结构内，其中所述电子载体自由基在所述金属催化剂的催化作用下与水反应产生氢气，并且在所述囊泡结构内被氧化还原为电子载体；所述囊泡结构内的电子载体与所述囊泡结构内的氢氧根离子结合生成电中性产物，所述电中性产物与所述氢气通过所述囊泡结构的双层膜排出至所述囊泡结构外，所述电中性产物水解为氢氧根离子与电子载体，继续参与反应；以及收集所述氢气。