光解水制氫的本質(zhì)是半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)。當(dāng)入射光的能量大于等于半導(dǎo)體的能帶時(shí)，光能被吸收，價(jià)帶電子躍遷到導(dǎo)帶，產(chǎn)生光生電子和空穴。電子和空穴遷移到材料表面，與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生氧氣和氫氣。光解水制氫也稱(chēng)光解水制氫系統(tǒng)或光解水產(chǎn)氫系統(tǒng)，是利用真空系統(tǒng)，在常壓下進(jìn)行光照實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的氫氣利用氣體攪拌器在系統(tǒng)中攪拌均勻，可以在線(xiàn)取樣進(jìn)入氣相色譜進(jìn)行檢測(cè)，保證了樣品取出到檢測(cè)過(guò)程的真空性和一致性，減少測(cè)試數(shù)據(jù)的誤差，保證微量氫氣在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

　　光解水制氫是將粉體催化劑分散在水中。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以大規(guī)模應(yīng)用，但是有氫氣和氧氣難以分離的問(wèn)題。為此又發(fā)明了兩步法，即采用兩種催化劑，分別產(chǎn)生氫氣和氧氣，并通過(guò)一種氧化還原電對(duì)將這兩種催化劑聯(lián)系起來(lái)。這種方法不僅避免了氫氣和氧氣的分離問(wèn)題，而且降低了催化劑能帶位置的要求，催化劑的選擇面更寬，但是也帶來(lái)了與氧化還原電對(duì)的逆反應(yīng)問(wèn)題。一步法將水直接分解為氫氣和氧氣對(duì)催化劑的要求較高，因此往往在光解水制氫過(guò)程中加入催化劑來(lái)獲得氫氣或氧氣。催化劑的作用是消耗光生空穴或電子，比如甲醇、乙醇、乙二醇、乳酸等是常用的制氫劑，而AgNO3是常用的制氧劑。

　　光解水制氫具備以下技術(shù)特點(diǎn)：

　　占地面積小：系統(tǒng)總大小僅為680*450*980mm，放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上或?qū)嶒?yàn)室地上都可以，為國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室節(jié)省了很多寶貴的實(shí)驗(yàn)空間。

　　在線(xiàn)檢測(cè)：穩(wěn)定的氣體在線(xiàn)收集檢測(cè)系統(tǒng)，真空環(huán)境定量取樣，使檢測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

　　真空進(jìn)樣：進(jìn)樣系統(tǒng)與真空反應(yīng)系統(tǒng)無(wú)縫連接，不但保證了進(jìn)樣時(shí)的氣密性，還可以手動(dòng)進(jìn)樣制作氫氣標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

　　操作便捷：一站式服務(wù)，即裝即用，進(jìn)樣、取樣、檢測(cè)僅需搬動(dòng)一個(gè)真空閥門(mén)，操作非常簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

　　檢測(cè)精度高：光解水制氫系統(tǒng)，測(cè)量精度達(dá)1PPM，適合極微量到常量氣體收集及檢測(cè)的各種實(shí)驗(yàn)需求。