研究目的
通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）利用同位素标记甲醇来证明光活性α-FeOOH的产氢作用，并探究α-FeOOH产氢活化的条件。
研究成果
研究表明光活性α-FeOOH可产氢，其合成样品的活性比TiO2高25倍。产氢条件为低pH值、存在电子供体、消耗氧气及光照强度超过带隙能。该机制涉及α-FeOOH的光还原和电子存储，从而产生氢气。
研究不足
为什么氧气消耗是氢气生产的重要因素的细节仍不清楚。研究还指出，该反应需要比α-FeOOH（2.2 eV）带隙更强的紫外线照射，这限制了其在可见光下的应用。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用α-FeOOH作为光催化剂，在汞氙灯照射下进行产氢实验。活化条件包括低pH值、电子供体及耗氧环境。
2：样品选择与数据来源：
使用市售α-FeOOH和共沉淀法合成的α-FeOOH。通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）结合同位素标记水（D2O）和氘代甲醇确认产氢效果。
3：实验设备与材料清单：
汞氙灯（照射光源）、GC-MS（分析仪器），以及甲醇、乙醇、丙醇、草酸和Fe2+等多种电子供体。
4：实验步骤与操作流程：
通过测量光照条件下释放的H2气体量和消耗的O2气体量评估光催化活性，并对α-FeOOH进行了400小时耐久性测试。
5：数据分析方法：
分析产氢量与耗氧量的关系，基于X射线光电子能谱（XPS）和电化学分析提出反应机理。
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