光解水制氫半導(dǎo)體光催化材料的研究進(jìn)展

1、光解水制氫半導(dǎo)體光催化材料的研究進(jìn)展田蒙奎1 ,2 ,上官文峰2 ,歐陽自遠(yuǎn)1 ,王世杰1(1. 中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所,貴州貴陽550002 ;2. 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院燃燒與環(huán)境技術(shù)研究中心,上海200030)摘要: 自從Fujishima2Honda 效應(yīng)發(fā)現(xiàn)以來,科學(xué)研究者一直努力試圖利用半導(dǎo)體光催化劑光分解水來獲得既可儲(chǔ)存而又清潔的學(xué)能氫能。近一二十年來,光催化材料的研究經(jīng)歷了從簡單氧化物、復(fù)合氧化物、層狀化合物到能響應(yīng)可見光的光催化材料。本文重點(diǎn)描述了這些光催化材料的結(jié)構(gòu)和光催化特性,闡述了該課題的意和今后的研究方向。關(guān)鍵詞: 光解水;氫能;半導(dǎo)體光催化劑中圖分號(hào): X13

2、 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100129731 (2005) 10214892041 引言在能源危機(jī)和環(huán)境問題的雙重壓力下,氫能因其燃燒值高、儲(chǔ)量豐富、無污染而成為最有希望替代現(xiàn)有化石能源的清潔能源,因而氫能的開發(fā)成了能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。自從Fujishima 和Honda 于1972 年發(fā)現(xiàn)了TiO2 光電化學(xué)能分解水產(chǎn)生H2 和O2 以來1 ,科學(xué)研究者實(shí)現(xiàn)太陽能光解水制氫一直在作不懈的努力。普遍接受的光解水制氫原理是:半導(dǎo)體光催化劑在能量等于或大于其禁帶寬度的光輻射時(shí),電子從最高電子占據(jù)分子軌道( HOMO ,即價(jià)帶) 受激躍遷至最低電子占據(jù)分子軌道(LUMO ,即導(dǎo)帶) ,從而在價(jià)帶留下

3、了光生空穴( h + ) , 導(dǎo)帶中引入了光生電子(e - ) 。光生空穴和光生電子分別具有氧化和還原能力。要實(shí)現(xiàn)太陽能光解水制氫和氧,光生電子的還原能力必須能還原H2O 產(chǎn)生H2 ,而光生空穴的氧化能力必須能氧化H2O 產(chǎn)生O2 ,即半導(dǎo)體光催化劑的導(dǎo)帶底要在H2O/ H2 電位( E0 = 0V ,p H = 0) 的上面(導(dǎo)帶位置越高,電位越負(fù),還原能力越強(qiáng)) ;而價(jià)帶頂在O2 / H2O 電位( ENHE = + 1. 23V ,p H = 0) 的下面(價(jià)帶位置越低,電位越正,氧化能力越強(qiáng)) 。近一二十年來, TiO2 以外的光催化劑的相繼發(fā)現(xiàn),特別是能響應(yīng)可見光的光催化材料的出現(xiàn),

4、使得光解水制氫研究進(jìn)入了非?；钴S時(shí)期。本文就近期太陽能光解水制氫研究進(jìn)展中的半導(dǎo)體光催化材料作一綜述。2 簡單半導(dǎo)體氧化物,硫化物系光催化劑目前廣泛研究的簡單化合物半導(dǎo)體材料的能帶結(jié)構(gòu)如圖1 所示：圖1 部分半導(dǎo)體材料的能帶結(jié)構(gòu)示意圖Fig 1 Schematic diagram of band st ructure for somesemiconductor sTiO2 光催化劑由于光照不發(fā)生光腐蝕、耐酸堿性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)生物無毒性、來源豐富等優(yōu)點(diǎn)而被廣為利用。具有代表性的P25 二氧化鈦粉體材料幾乎是現(xiàn)在最成功的光催化劑之一。但TiO2 能隙大(3. 2eV) ,由此決定了其只能響應(yīng)

5、波長< 385nm 的僅占太陽輻射4 %左右的紫外光,對(duì)太陽能的利用率很低,并且只有在擔(dān)載Pt 或RuO2 等情況下才有明顯的制氫效果。在TiO2 中Pt 和RuO2 等助催化劑的負(fù)載加快了光生電子和空穴向表面的遷移,有效抑制光生電子和空穴的復(fù)合,從而顯著提高了光催化活性2 。同時(shí), TiO2 的復(fù)合體系如CdS2TiO2 、SnO22TiO2 、WO32TiO2 等也被廣泛研究。這些復(fù)合體系光催化性能不是簡單的機(jī)械疊加,而是通過能級(jí)的匹配使電子空穴實(shí)現(xiàn)有效的分離。通常光生電子從帶隙窄、并且導(dǎo)帶更低的半導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到TiO2 中的導(dǎo)帶中,而光生空穴仍留在窄帶隙的半導(dǎo)體中,從而實(shí)現(xiàn)電子空穴的分

6、離,提高了其量子效率。CdS 的帶隙雖只有2. 4eV ,能有效的利用可見光,但由于存在如下光腐蝕,限制了其單獨(dú)作為光催化劑的應(yīng)用。其光化學(xué)反應(yīng)如下:CdS + hv- h+ + e- (1)h+ + OH- -1/2O2 + H+ (2)e- + H-+ 1/2H2 (3)2h+ + CdS -Cd2+ + S (4)因此,往往通過加入諸如Na2 SO3 、Na2 S 等犧牲劑(正孔捕捉劑) ,使得產(chǎn)氫反應(yīng)不斷進(jìn)行下去。同時(shí),也常通過將CdS 同其它寬帶隙的光催化劑復(fù)合來改變光催化劑的能帶結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性3 。3 復(fù)合氧化物3. 1 d 區(qū)具有d0 構(gòu)型的復(fù)合氧化物近來,研究者把目光投向了具有半

7、導(dǎo)體性質(zhì)的過渡金屬復(fù)合氧化物,試圖尋求一些新型高效光解水制氫材料。由于光催化現(xiàn)象首先發(fā)現(xiàn)于半導(dǎo)體TiO2 中,在復(fù)合金屬氧化物中,人們首先對(duì)鈦酸鹽作了廣泛的研究。繼鈣鈦礦型的Ca TiO3 4 、Sr TiO3 5 、A2 TiO13(A = Na 、K、Rb) 6 、Na2 Ti3O77 、K2 Ti4O9 8 等光解水特性被報(bào)道,同處于d 區(qū)具有d0 電子構(gòu)型的鈮酸鹽(Nb5 + ) 、鉭酸鹽( Ta5 + ) 體系也引起了一些研究者的興趣。其中A4Nb6O17 (A = K、Rb) 9 、Sr2Nb2O7 10 、A TaO3 ( A = Na 、K) 、MTa2O6 ( M = Ca

8、、Sr 、Ba ) 、Sr2 Ta2O711 以及A2La2 Ti3O9 ( A = K、Rb 、Cs ) 12 、ALaNb2O7 (A = K、Rb 、Cs) 13 、RbLn Ta2O7 (Ln = La 、Pr 、Nd 、Sm) 14 四元復(fù)合物等表現(xiàn)出光解水活性。這些復(fù)合氧化物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由TaO6 、NbO6 、TiO6 八面體以共棱或共角等形式構(gòu)成了層板,而堿金屬離子、堿土金屬離子等穿插在層間的鈣鈦礦型和類鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)。在ABO3 這種三元類鈣鈦礦型的復(fù)合物中,A位陽離子相對(duì)于B 位來說其對(duì)光催化性能的影響比較小,因?yàn)閷?dǎo)帶和價(jià)帶分別由Bd 電子軌道和O2p 電子軌道決定。而在Rb

9、Ln Ta2O7 (Ln = La 、Pr 、Nd、Sm) 等四元復(fù)合物中,Ln 系元素未占據(jù)和部分占據(jù)的4f 電子軌道與O2p 和Ta5d 電子軌道的雜化對(duì)價(jià)帶和導(dǎo)帶都有影響,從而影響其光催化性能15 。部分鈮酸鹽、鉭酸鹽、鈦酸鹽的制氫活性如表1 、2 所示1315 。表1 部分鈮酸鹽的光解水產(chǎn)氫活性Table 1 Photocatalytic activity for H2 evolution of va2rious niobates催化劑活性(mol/ h)Ha2沒有擔(dān)載擔(dān)載Pt (0. 1wt %)O2bKLaNb2O7 28 54 46RbLaNb2O7 60 90 2CsLaNb2

10、O7 12 28 3KCa2Nb3O10 14 100 8RbCa2Nb3O10 3 26 16CsCa2Nb3O10 2 10 10KSr2Nb3O10 10 110 30KCa2NaNb4O13 5 280 39測(cè)試條件:催化劑1. 0g ;450W 高壓汞燈;aMeOH 50ml +300ml H2O ;b0. 01mol/ L AgNO3 aq. 350ml 。在鈦酸鹽中,K2 TiO13 、Na2 Ti6O13 以及Ba Ti4O9 等屬于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其表面有凹凸不平,均勻分布的納米級(jí)“雀巢”1618 。Zou 等19 合成了一系列新的光催化材料Bi2 XNbO7 (X = Al 、G

11、a 、In 、Y、稀土元素和Fe) 、Bi2MO4 (M = Nb5 + 、Ta5 + ) , InMO4 (M = Nb5 + 、Ta5 + ,V5 + ) ,并且考察了其晶型結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)及其光解水制氫活性。盡管這些催化劑有著不同的晶型結(jié)構(gòu),但它們都有一個(gè)共同的TaO6 或者NbO6 八面體,并且其能帶結(jié)構(gòu)的導(dǎo)帶由Ta 、Nb 或V 的d 電子軌道決定,價(jià)帶由O2p 電子軌道決定。晶體結(jié)構(gòu)中的M O M的鍵角和鍵長是影響半導(dǎo)體光催化劑光物理和光催化性能的重要因素。其相對(duì)于TiO2 光催化活性較低的原因是用通常的高溫固相法合成的催化劑的比表面積很小( < 1m2 / g) ,而P25

12、的比表面在50m2 / g 左右。表2 部分鉭酸鹽和鈦酸鹽的光催化制氫活性Table 2 Photocatalytic activity for H2 evolution of va2rious tantates and titanates催化劑活性(mol/ h)H2 O2催化劑活性(mol/ h)H2 O2LiTaO3 6 2 CuTa2O6 11 4Na TaO3 4 1 ZnTa2O6 7 0KTaO3 29 30 PbTa2O6 3 0BaTa2O6 33 15 La TaO4 6. 9 2. 5Sr Ta2O6 52 18 Sr TiO3 微量0Cr TaO4 2 0 Na2 Ti

13、6O13 微量0MnTa2O6 0. 2 0 K2 Ti6O13 微量0Co Ta2O6 11 4 Ba Ti4O19 微量0測(cè)試條件:催化劑1. 0g 分散于350ml 蒸餾水中;400W 高壓汞燈內(nèi)部照射。3. 2 p 區(qū)具有d10 構(gòu)型的復(fù)合氧化物從電子結(jié)構(gòu)來看,處于d 區(qū)的具有d0 電子構(gòu)型的復(fù)合物由于其全空的d 層電子軌道有利于電子從O2p軌道躍遷至由d 電子軌道確定的導(dǎo)帶能級(jí)。對(duì)于d 層電子軌道全充滿的p 區(qū)復(fù)合氧化物的光催化活性也引起了人們的研究興趣。Sato 等20 ,21 考察了銦酸鹽( In3 + ) 、錫酸鹽( Sn4 + ) 、銻酸鹽( Sb5 + ) 、鍺酸鹽( Ge

14、4 + ) 、鎵酸鹽( Ga3 + ) 等一系列p 區(qū)具有d10 構(gòu)型的復(fù)合氧化物(MIn2O4 (M = Ca 、Sr ) 、Na InO2 、La InO3 、Sr2 SnO4 、M2 Sb2O7 (M = Ca 、Sr ) 、CaSb2O6 、NaSbO3 、Zn2 GeO4 、ZnGa2O4 等) ,揭示了這些復(fù)合物在表面負(fù)載RuO2 后在紫外光下的光解水制氫活性, 其中Ca2 Sb2O7 、Sr2 Sb2O7 和NaSbO3 在紫外光輻射下,可以實(shí)現(xiàn)純水的完全分解。該區(qū)的部分光催化劑的制氫活性如表320 ,21 所示。表3 部分p 區(qū)具有d10 電子構(gòu)型的半導(dǎo)體光催化劑的光催化產(chǎn)氫活

15、性Table 3 Photocatalytic activity for H2 evolution ofsome p hotocatalys in p block wit h d10 config2uration催化劑活性(mol/ h)H2 O2催化劑活性(mol/ h)H2 O2NaSbO3 1. 8 0. 9 NaInO2 0. 9 0. 4CaSb2O6 1. 5 0. 3 CaIn2O4 13 5. 5Ca2 Sb2O7 2. 4 1. 1 Sr In2O4 3. 8 1. 9Sr2 Sb2O7 7. 9 3. 1 BaIn2O4 微量0ZnGa2O4 9. 0 3. 5 Zn2 G

16、eO4 21 10測(cè)試條件:催化劑1g 300ml 蒸餾水中;200W Hg2Xe 燈(248643nm) 內(nèi)部照射;擔(dān)載1 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) RuO2 。1490 功能材料2005 年第10 期(36)卷在該系列復(fù)合物中,O2p 電子軌道能級(jí)決定了價(jià)帶,導(dǎo)帶則由In 、Sn 等原子的外層SP 雜化軌道決定,這和處于d 區(qū)的復(fù)合氧化物的導(dǎo)帶由d 電子軌道決定不一樣,其原因是全充滿的d10電子軌道對(duì)電子從價(jià)帶的躍遷基本沒有影響。由此形成的能級(jí)結(jié)構(gòu)有助于光生電子遷移,減少與空穴的復(fù)合。同時(shí)從晶型結(jié)構(gòu)上來看, 其畸變的八面配位體InO6 、SnO6 、SbO6 、GaO6或四面體GeO4 產(chǎn)生的內(nèi)部偶

17、極矩也有助于電子空穴的分離,該特性對(duì)光催化活性起著重要作用。其中Zn2 GeO4 是目前唯一的具有光解水活性的具有四面體配位GeO4 的光催化劑 21 。d 區(qū)和p 區(qū)體系的光催化劑集成圖如圖2 所示21 ,該圖顯示了目前光催化劑材料研究領(lǐng)域的重點(diǎn)考察區(qū)域。圖2 d 區(qū)和p 區(qū)光催化劑集成圖Fig 2 Integration schematic diagram of d and p blockp hotocatalys3. 3 層柱復(fù)合氧化物在光催化領(lǐng)域,研究插層反應(yīng)的目的是將主體和客體的光學(xué)和電性質(zhì)通過插層復(fù)合而進(jìn)行修飾和改性。由于層狀材料具有二維的可膨脹的層間空間,插層則意味著客體物質(zhì)可逆

18、地進(jìn)入層狀的主體材料中又能保持主體材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。插層化合物作為催化劑及催化劑載體,具有選擇性吸附、離子交換和光催化功能,其基質(zhì)材料為石墨,粘土礦物,層狀的雙氫氧化合物,金屬磷酸鹽和膦酸鹽以及過渡金屬氧化物等。通過插層后的復(fù)合物具有高比表面積,多孔結(jié)構(gòu)且孔徑可調(diào),具有酸中心并且可以通過層板和插層化合物的調(diào)控來改變其電學(xué)性質(zhì)和光催化活性等優(yōu)點(diǎn)。通常插層的步驟如下:(1) 主體材料的制備,常采用固相反應(yīng); (2) 質(zhì)子的交換,層狀的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)或蒙脫石結(jié)構(gòu)層間的堿金屬或堿土金屬離子被H+ 取代; (3) 主體修飾,將質(zhì)子交換后的層狀物移入含插層劑的液態(tài)溶液(一般為烷基胺,Cn H2 n + 1N H

19、2 , n = 310) , 在一定溫度下攪拌,過濾分離,得到有機(jī)胺溶漲后的層狀物; (4) 插層反應(yīng):將需要插入的客體物質(zhì)(如Al2O3 、TiO2 、SiO2 、CdS、ZnS、Fe2O3 等) 經(jīng)不同的鹽(柱化劑) 離子交換插入后再通過光沉積,鍛燒等手段實(shí)現(xiàn)柱撐。部分插層化合物與其預(yù)支撐有機(jī)胺以及柱化劑的情況如表4 所示22 。Uchida 等23 合成了HNbWO6 /Pt 、HNbWO6 / ( Pt 、TiO2 ) 、HNbWO6 / Fe2O3 和HNb2WO6 / (Pt 、Fe2O3 ) ,并發(fā)現(xiàn)其制氫活性比沒有經(jīng)過插層的制氫活性大大提高, 相同的現(xiàn)象也發(fā)現(xiàn)在H2 Ti4O9

20、2TiO2 、H4Nb6O172TiO2 、H2 Ti4O92Fe2O3 和H4Nb6O172Fe2O3 體系中。Fujishiro24 等通過離子交換、C3 H7N H2 預(yù)脹,再與柱化劑 Fe3 (CH3 COO) 7OH.2H2O + 和 Pt ( N H3 ) 4 Cl2 離子交換制備了H4Nb6O17 / Cd1 - x Znx S、H2 Ti4O9 / Cd1 - x Znx S、H4Nb6O17 /Fe、H2 Ti4O9 / Fe2O3 、H4Nb6O17 / (Pt 、TiO2 ) 、H2 Ti4O9 / (Pt 、TiO2 )等層柱氧化物,柱撐后的氧化物的帶隙比原客體(hos

21、t) 的要稍大一些,但比由于粒子粒徑減小引起的量子效應(yīng)產(chǎn)生的帶隙增大要小。光催化制氫活性得到強(qiáng)化的原因可能是光生電子由插入的半導(dǎo)體遷移到主體材料的層板上, 從而提高了電子空穴的分離。Shangguan 等25 ,26 通過直接離子交換和硫化處理在層狀Nb2Ti 復(fù)合氧化物中插入CdS ,制備了CdS/ KTiN2bO5 、CdS/ K2 Ti4O9 、CdS/ K2 Ti3. 9Nb0. 1O9 等,并考察了其光催化制氫性能。把光催化性能的提高歸因于在插入層間的CdS 納米粒子和層板間形成了緊密聯(lián)接,從層間的CdS 上產(chǎn)生的光生電子能很快的遷移到層板上的TiO6 和NbO6 八面體上,從而有效

22、的抑制了光生電子與空穴的復(fù)合,實(shí)現(xiàn)了可見光誘導(dǎo)光解水制氫。由于層柱支撐具有顯著改善層狀復(fù)合物的空間結(jié)構(gòu),能顯著提高其比表面積,通過與插層半導(dǎo)體化合物的復(fù)合,能改善其光催化性能,是光解水光催化劑的研究熱點(diǎn)。表4 部分插層化合物與其預(yù)支撐有機(jī)胺及其使用的柱化劑Table 4 Some layered intercalation compounds as well as their pre2pillaring organic amines and pillaring agent s插層化合物預(yù)支撐有機(jī)胺柱化劑層間距(nm) (500 )Al2O32H2 Ti4O9 正己胺Al7 +13 1. 70A

23、l2O32HNb3O8 正己胺Al7 +13 1. 90Al2O32H2La2 Ti3O10 正己胺Al7 +13 2. 10SiO22H2 Ti3O7 Cn H2n + 1NH2 ( n = 312) TEOS 1. 04294SiO22HNb3O8 無APS 1. 30SiO22HLaNb2O7 正己胺APS 1. 32TiO22HLaNb2O7 正辛胺TiO2 膠體1. 13Fe2O32H2 Ti4O9 無FeSO4 溶液1. 00ZrO22HLaNb2O7 正十六胺 Zr (OH) 4 - n ( H2O) 8 + n n + 1. 36Cr2O32H2 Ti4O9 正丙胺Cr (OA

24、c) 3 1. 06注:其中Al7 +13 指的是含鋁Keggin 離子Al13O4 (OH) 24 (H2O) 12 7 + ;TEOS 指的是四乙氧基硅烷;APS 指的是NH2 (CH2 ) 3 Si (OC2O5 ) 3 。田蒙奎等:光解水制氫半導(dǎo)體光催化材料的研究進(jìn)展14914 能在可見光下響應(yīng)的光解水催化劑在光解水制氫過程中,為了能利用占太陽輻射中47 %的可見光,實(shí)現(xiàn)太陽能的高效轉(zhuǎn)化,追求能在可見光區(qū)響應(yīng)的光催化劑一直是光解水制氫的主要研究目標(biāo)。不過遺憾的是就目前所研究開發(fā)的光催化劑中能響應(yīng)可見光的很少,能實(shí)現(xiàn)在可見光下完全光解純水產(chǎn)生H2 和O2 的更少。比較有代表性的能響應(yīng)可見

25、光的光催化劑有Zou 和Ye 等27 ,28 合成NiOx ( R7732O473) 擔(dān)載的In1 - xNi x TaO4 ( x = 00. 2) ,該催化劑能在可見光下完全光解水生成化學(xué)計(jì)量比為2 1 的H2和O2 , 在402nm 下的量子效率達(dá)到0. 66 %。Hara等29 等通過把Ta2O5 、MTa2O7 (M = Ca 、Sr 、Ba) 通以N H3 在1123 K 反應(yīng)15h 制得了TaON ( Eg = 2. 5eV) 、Ta3N5 ( Eg = 2. 1eV) 和MTaO2N (M = Ca 、Sr 、Ba) ( Eg= 2. 52. 0eV) ,它們?cè)诳梢姽庀嘛@示了很

26、好的光解水性能。作者把其能帶結(jié)構(gòu)歸因于導(dǎo)帶由Ta 的d 電子軌道決定,而價(jià)帶由N2p 電子軌道決定,由于N2p 電子軌道的比O2p 電子軌道位置更高一些,從而相對(duì)于Ta2O5 來說其帶隙變窄了,因此能響應(yīng)可見光。Asahi等30 在N2 (40 %) / Ar 混和氣氛下通過濺射法制備了TiO2 - xNx 薄膜,同時(shí)在N H3 (67 %) / Ar 混和氣下合成了TiO2 - x Nx 粉體,它們都顯示了很好的可見光吸收性,能吸收< 500nm 的可見光,包含了太陽輻射中可見光區(qū)中最強(qiáng)的480nm 左右的光。5 結(jié)語目前的大多數(shù)光催化劑都面臨同樣的問題: (1)能隙太寬,只能響應(yīng)不足

27、太陽能輻射5 %的紫外光區(qū),相對(duì)太陽能中47 %的可見光利用率很低; (2) 價(jià)帶和導(dǎo)帶的電位很難同時(shí)滿足完全分解水的電位,需要如CH3OH、AgNO3 溶液等犧牲劑才能實(shí)現(xiàn)H2 或O2 的產(chǎn)生; (3) 光生電子空穴易復(fù)合,量子效率很低。由此光催化光解水的研究方向或者研究重點(diǎn)是應(yīng)該集中在光響應(yīng)范圍寬和量子效率高的新型光催化劑的設(shè)計(jì)和制備。這就要求研究者一方面要通過加強(qiáng)固體物理、量子物理、半導(dǎo)體光電化學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科的交叉,利用量子計(jì)算等手段來指導(dǎo)新型光催化劑的創(chuàng)制,同時(shí)采用先進(jìn)的物理表征手段原位表征光照下所發(fā)生在催化劑表面的微觀物理和化學(xué)過程,以促進(jìn)對(duì)光催化機(jī)理的認(rèn)識(shí),從而尋求新的突破。參考

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38、鄧年春,鄒振祝,杜華軍,等. J . 振動(dòng)工程學(xué)報(bào),2003 ,16(4) :4892492.Review of models about material dampingXION G Wei , L IU Yao2zong , QIU J ing ,YU Dian2long( Institute of Mechatronical Engineering , National University of Defense Technology , Changsha 410073 ,China)Abstract :Several model s about material damping , e

39、specially t he model s about viscoelastic material , were re2viewed. The characteristics of t hese model s and t he applications were summarized.Key words : damping model ; viscoelastic ; material damping(上接第1492 頁)Progress of semiconductor materials as photocatalysts forhydrogen production from wat

40、er decompositionTIAN Meng2kui1 ,2 ,SHAN GGUAN Wen2feng2 ,OU YAN G Zi2yuan1 ,WAN G Shi2jie1(1. Geochemist ry Instit ute of Chinese Academy of Sciences ,Guiyang 550002 ,China ;2. Research Center for Combustion and Environmental Technology ,School of Mechanical and Power Engineering ,Shanghai J iao Ton

41、g Univer sity ,Shanghai 200030 ,China)Abstract :Since t he pioneering work of Fujishima and Honda ,many scientist s have focused on t he direct conver2sion of solar energy into storable and clean chemical energy ,hydrogen ,by a p hotocatalytic reaction using somesemiconductor . This paper describes t he progress in t he last decade for