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1. 研究目的与意义

化石能源属于不可再生资源，在地球上的储量有限。然而，随着经济的发展，人口的增长，人类社会活动对能源的需求将会越来越大，这就造成了对化石能源的过度开采，使之将面临枯竭。此外，化石能源所带来的环境问题也是绝对应给予重视的，其中最主要的就是温室效应问题。因此，寻找一种新型的能源来替代化石能源已经迫在眉睫。

太阳能是地球的能源之本。据统计，每年太阳所释放的能量达到地球表面的总量是5.510²⁶j，为现在人类一年消费能量总和的一万倍。如何高效利用太阳能这一理想的能源，引起了科学家们的高度兴趣。

氢气以其具有清洁、高效、高热值和环境友好的特点，成为21世纪最有前途的新能源。制氢的方法主要包括烃类重整制氢、醇类重整制氢、生物质制氢、电解水制氢和太阳能制氢。除太阳能制氢外，上述的制氢方法，都面临着大量消耗化石能源的问题，实际上都可以看作化石能源的另一种转换方式。但是，太阳能制氢，就完全不同了。太阳能是一种取之不尽，用之不竭的绿色能源。而原料水更是简便易得的。1972年，日本学者fujishima和honda报道了利用tio₂单晶作为光电极，紫外光照射下光催化分解水产生氢气，开创了光解水制氢研究的历史。将太阳能转化为氢能可以形成一种良性循环的能源体系。而在此其中，光催化剂起着极其重要的作用。

2. 国内外研究现状分析

目前CdS的制备方法主要有水热法，固相法，溶胶凝胶法和液相法，可以通过控制不同的条件，得到性能较优异的CdS。

由于CdS光催化剂本身存在易发生光腐蚀现象、产生的光生电子-空穴对易于复合以及光催化分解水产氢速率低等缺陷，因此，针对CdS光催化剂存在的这些缺陷，需要对CdS光催化剂进行改性。目前，国内外对CdS光催化剂改性的方法主要有：表面沉积贵金属、掺杂改性、复合光催化剂等。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1cufe₂o₄/cds半导体光催化剂的制备及工艺研究，优化得到最佳制备工艺。

2 cufe₂o₄/cds半导体光催化剂的结构表征。(注：用xrd、sem、tem等进行结构表征)

4. 研究创新点

目前许多实验都证明改性后的CdS光催化性能明显提高。最常见的就是贵金属负载、离子掺杂和复合半导体等方法。使用CuFe2O4及其同类的物质进行改性尚未有过研究，因其具有良好的物理和化学性质，且禁带宽度约为 2 eV，对可见光有所响应，故有较高的研究价值。

氢能是一种清洁的绿色能源。对于能源日益短缺和环境污染日益严重的今天，光解水制氢无疑具有重要的现实意义。目前的光催化分解水制氢体系存在产氢率较低，生产成本较高等缺陷。目前拟制备CuFe₂O₄/CdS复合半导体，探讨制备条件对复合半导体光催化分解水制氢性能的影响，为利用太阳能光催化分解水制氢提供新的途径。