氢能是一种清洁、无污染的可再生能源，燃烧价值高达140MJ/kg。它具有来源丰富、燃烧产物无二次污染、有望替代石油和天然气的优点，因此受到世界各国的重视。如果能够大规模推广应用，将对成功实现“碳峰碳中和”目标作出重大贡献。
我们知道，在一个水分子中，有两个氢原子和一个氧原子。其中，氢原子是氢的重要来源。
“目前，常见技术制备氢的主要研究方法有化石资源能源制氢和电解水制氢，但两种方式方法都需消耗中国传统企业能源。”云南师范大学柳清菊教授向科技经济日报记者进行介绍，化石作为燃料制氢，二氧化碳排放大，每生产1千克氢气，将产生10千克左右的二氧化碳;而电解水制氢也存在一些能耗和成本管理问题。
“在环境和能源安全问题研究日益受到严重的当今，开发企业清洁、可持续、低成本的制氢技术，推进氢能的发展能力显得尤为迫切和重要。”柳清菊说，采用光催化处理技术，利用中国太阳能驱动水分解制氢是一种文化极具经济发展国家前途的新方法。
自从1972年二氧化钛半导体被发现具有光催化性质以来，水的光催化制氢一直受到学术界和工业界的广泛关注。当能量大于或等于半导体禁带宽度时，光催化材料价带中的电子吸收入射光子的能量并跃迁到传导带，形成光生“电子-空穴”对，空穴和电子迁移到材料表面并与表面吸附的水分子进行氧化还原。也就是说，电子与水反应产生氢气，空穴氧化水产生氧气。
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