1 前言 目前，化石燃料是主要能源。

但随着资源的日益枯竭，人们迫切需要在有效地利用其的同时，开发清洁、价廉的新能源，以逐步将它们取代，达到减少污染与温室气体排放的目的。

而氢能以其热值高、清洁、高效、便于运输等特点，被认为是一种有潜力取代化石燃料的清洁能源，在减少环境排放方面扮演着重要角色。

因此，为了实现可持续发展，我们必须开发以可再生资源为原料的制氢技术，例如：生物原油制氢、生物乙醇制氢、生物质制氢等[1~3]。

现如今，主要的制氢方法有电解水制氢、光催化制氢、重整制氢等。

2 制氢的主要方法 2.1 电解水制氢 电解水是由电能提供动力，将水分解为氢和氧的化学过程，总反应式为： 2H_2 O 电能 →2H_2 O_2 (1) 反应焓：△H_298K^0= 298kJ/mol (2) 反应熵：△S_298K^0= 203kJ/mol (3) 自由焓：△G_298K^0= 237kJ/mol (4) △G_298K^0是电解水反应所需的最小电能，该值除以生成每摩尔H2所需能量即为电解水反应的效率，如式（5）： η=(△G^0)/E_input (5) 目前，已经发展了3种不同种类的电解槽，分别是碱性电解槽、聚合物薄膜电解槽以及固体氧化物电解槽，电解效率也由70%提高到90%[4~6]。

目前利用电解水制氢中所用到的电解槽多为碱性电解槽。

2.2 光催化制氢 在标准状态下，将1 mol H2O分解为H2和O2需237 kJ的能量。

以TiO2为例，其禁带宽度3.2 eV，在波长＜370 nm的光照下，TiO2的价带电子被激发至导带上，产生活性高的电子-空穴对。

电子和空穴被光激发后，经历多个变化途径，主要存在俘获和复合这2个相互竞争过程[7]。