在目前可用的氢气（H₂）生产工艺中，光电化学（PEC）水分解是对环境影响最小的工艺之一。然而，与蒸汽甲烷重整等更成熟的技术相比，它的生产成本仍然较高。近日，波尔图大学Adélio Mendes综述研究了光电化学水分解的商业化途径。

本文要点：

1) 作者特别关注工程方面，并根据电极的结构和气体分离策略，将PEC设备分为四种主要类型：有线背靠背、无线背靠背、有线并排和有线分离无膜电极。此外，作者对PEC器件的关键部件进行了系统概述，并提出需要学术界和工业界之间的紧密融合。

2) 作者综述了目前的研究工作：（i）构建具有低成本和高度可回收实施方案的模块化设备；（ii）优化热力和电力管理；（iii）减少欧姆损耗；（iv）将化学稳定性提高到1000小时；（v）将太阳能集中器与PEC设备耦合；（vi）通过使用有机化合物来促进PEC-H₂的生产；以及（vii）在环境和技术经济层面上达成评估PEC装置的一致标准化方法。

参考文献：

António Vilanova et.al The route for commercial photoelectrochemical water splitting: a review of large-area devices and key upscaling challenges Chem. Soc. Rev. 2024

DOI: 10.1039/D1CS01069G

https://doi.org/10.1039/D1CS01069G