基于粉末光催化剂的太阳能分解水大规模制氢被认为是未来生产可持续燃料的最有前途的方法之一。2018年，该研究小组证明了水分解的光催化面板反应器可以放大到1平方米的尺寸大小，而不影响光催化剂的水分解活性。然而，从未实现过实验室规模以外的大规模分离和收集太阳能制取氢气。因此有必要进行光催化面板反应器的设计，并开发一种系统，以便在室外环境中安全地分离氢气和氧气的混合气体。
日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）、人工光合成化学工艺技术研究 （ARPChem）、东京大学、富士胶片株式会社、TOTO株式会社、三菱化学、明治大学和信州大学（负责光催化分解水技术）的联合研究项目证明了在100平方米的大型室外区域，可以使用粉末光催化剂进行太阳能分解水，并从生成的氢氧混合气体中回收氢。但仍然需要更严格的安全测试，如果使用设计合理的系统，则可以长时间安全地处理高爆炸性的氢氧混合气体。因此，通过改进可见光响应光催化剂、光催化剂面板反应器、气体分离模块，以低成本生产大量氢的系统是可以实现的。
实现这项成就需要技术进步和各个领域专家的合作。在不受天气和阳光条件影响下，从湿的氢氧混合气体中稳定分离氢是一项前所未有的突破性技术，目前正在进行专利审查。信州大学超材料研究计划的副教授Takashi Hisatomi是光催化水分解制氢的专家，他表示，“通过展示世界上最大规模的制氢及分离氢的整个过程，实现基于粉末光催化剂的水分解反应制氢系统已经变得更加现实。”
本研究中对光催化剂使用的是紫外光。在实际应用中，需要具有5%或更高太阳能转换效率的高效可见光响应的光催化剂。该小组还致力于降低成本，扩大光催化剂面板反应器的规模。目前的板式反应器是可靠的，但有必要开发一种廉价的反应器，可以在大规模生产氢气的同时保持耐用性和安全性。由于所使用的分离膜是现成的，而不是为该气体分离模块专门设计的，因此需要改进气体分离过程的分离性和能源效率。氢气与氧气混合气体中氢的分离性不够，分离过程没有先例，所以没有可比较的例子，这也意味着仍有改进的空间。（西北有色金属研究院信息所 刘凡）
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