光解水制氫的本質(zhì)是半導體材料的光電效應。當入射光的能量大于等于半導體的能帶時，光能被吸收，價帶電子躍遷到導帶，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，產(chǎn)生氧氣和氫氣。光解水制氫也稱光解水制氫系統(tǒng)或光解水產(chǎn)氫系統(tǒng)，是利用真空系統(tǒng)，在常壓下進行光照實驗，產(chǎn)生的氫氣利用氣體攪拌器在系統(tǒng)中攪拌均勻，可以在線取樣進入氣相色譜進行檢測，保證了樣品取出到檢測過程的真空性和一致性，減少測試數(shù)據(jù)的誤差，保證微量氫氣在線監(jiān)測的準確性。

　　光解水制氫是將粉體催化劑分散在水中。這種方法的優(yōu)點是可以大規(guī)模應用，但是有氫氣和氧氣難以分離的問題。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，并通過一種氧化還原電對將這兩種催化劑聯(lián)系起來。這種方法不僅避免了氫氣和氧氣的分離問題，而且降低了催化劑能帶位置的要求，催化劑的選擇面更寬，但是也帶來了與氧化還原電對的逆反應問題。一步法將水直接分解為氫氣和氧氣對催化劑的要求較高，因此往往在光解水制氫過程中加入催化劑來獲得氫氣或氧氣。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特點：

　　占地面積小：系統(tǒng)總大小僅為680*450*980mm，放在實驗臺上或?qū)嶒炇业厣隙伎梢裕瑸閲鴥?nèi)實驗室節(jié)省了很多寶貴的實驗空間。

　　在線檢測：穩(wěn)定的氣體在線收集檢測系統(tǒng)，真空環(huán)境定量取樣，使檢測數(shù)據(jù)更加準確。

　　真空進樣：進樣系統(tǒng)與真空反應系統(tǒng)無縫連接，不但保證了進樣時的氣密性，還可以手動進樣制作氫氣標樣的標準曲線。

　　操作便捷：一站式服務，即裝即用，進樣、取樣、檢測僅需搬動一個真空閥門，操作非常簡單，簡化了實驗過程。

　　檢測精度高：光解水制氫系統(tǒng)，測量精度達1PPM，適合極微量到常量氣體收集及檢測的各種實驗需求。