[发明专利]制备氢气的光催化装置

权利要求书

1.分解水相制备氢气的光催化装置，所述 装置以如下方式设置，至少一种与所述水相相接触的光催化系统能够被光源照射，通过在所述水相的氧化反应，在电子捕获装置产生氧气、电子和质子，所述装置包括：

包括所述水相的第一区，和

用以减少所述质子的装置，该装置通过所述电子对所述质子进行还原反应以制备氢气，

减少所述质子的装置为带有前面和后面的质子交换界面，所述前面面向所述电子捕获装置，所述质子交换界面的所述后面承载至少一种催化剂和/或至少一种催化系统；

所述装置的特征在于，所述质子交换界面在所述含有水相的第一区和第二非水相区之间构成了隔板，其中所述隔板不允许所述水相通过，但允许所述质子通过并进入所述第二非水相区；所述光催化系统为包括至少一种光酶和/或所述光酶的辅酶或包括能在水相进行氧化反应的任意光催化剂的系统。

2.根据权利要求1所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述至少一种光催化系统为至少一种光酶，所述光酶为从PSI酶复合体和/或其它类囊体蛋白分离出来的PSII酶。

3.根据权利要求1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，与所述水相接触的所述至少一种光催化系统构成了第一电极的涂层。

4.根据权利要求3所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述涂层是阳极的涂层。

5.根据权利要求1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述电子捕获装置包括或不包括至少一种催化剂和/或至少一种并非光催化系统的催化系统。

6.根据权利要求5所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述至少一种催化剂和/或所述至少一种并非光催化系统的催化系统包括氢化酶和/或铂粒子。

7.根据权利要1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述电子捕获装置为质子交换界面或碳栅格。

8.根据权利要求1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述隔板同时阻止所述水相通过和气体通过，但能使质子通过。

9.根据权利要求1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述电子捕获装置和/或所述减少质子的装置包括接触装置。

10.根据权利要求1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述水相为仅含有水的相，或含有水和至少一种添加剂的任意相。

11.根据权利要求10所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述添加剂为电解质、电子传输媒介或电子受体。

12.根据权利要求10所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述水相还包括电子传输媒介或电子受体。

13.根据权利要求1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述水相的pH为4至8之间。

14.根据权利要求13所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述水相的pH为6至7之间。

15.根据权利要求1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述光催化装置还包括用于获得和去除气体的其它装置。

16.根据权利要求1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述光催化装置还包括检测氢气的其它装置。

17.根据权利要求1或2所述的分解水相制备氢气的光催化装置，其特征在于，所述光催化装置还包括稳压器。