新实验开发：三氧化钨光阳极的制备、表征以及在苯甲醚卤化中的应用

摘要

光电催化（PEC）水分解制氢可以利用太阳能将水裂解为氢气和氧气，被认为是最为绿色的制氢方式之一。其中，相比较为稀缺的淡水资源，直接PEC分解海水制氢有望大幅降低制氢成本，受到广泛关注。然而，PEC分解水过程中阳极析氧动力学过程缓慢，制约了阴极产氢效率，且阳极产物氧气的附加值不高。值得一提的是海水中富含卤素离子（氯/溴等），如果将传统阳极析氧反应替换为有机卤化反应，则有望解决上述难题。本实验以三氧化钨（WO₃）为光阳极，通过配制模拟海水溶液，设计了PEC分解海水制氢耦合苯甲醚卤化新实验，实现阴极产氢同时阳极得到高附加值有机卤化物。本实验以国家“双碳”目标为指引，将科研成果引入教学中，引导学生了解学科前沿领域的发展，有助于学生科学思维能力的培养，激发学生对科研的兴趣。

关键词

光电催化 / 绿色制氢 / 卤化反应 / 模拟海水