1. 研究目的与意义
半导体光催化分解水制氢，已经成为能源科学技术领域国际竟争的焦点之一。从太阳能高效光催化分解水制氢的重大基础问题研究入手，利用无穷无尽的太阳光和地球上存在的丰富的水资源，研究开发具有可见光响应的高效光催化剂，提高量子产率以期向应用型规模发展，这无疑具有极其重要而深远的学术价值和经济价值。CdS具有可见光响应好、光催化产氢活性高等优点，但存在易光腐蚀和环境毒害等缺点。
本文制备CdS和NiFe2O4/CdS，并以甲酸为牺牲剂进行光催化分解水制氢性能的研究，考察NiFe2O4含量及反应条件对其光催化分解水制氢性能的影响，为利用太阳能进行光-化学能转换提供新的途径。
2. 国内外研究现状分析
1. 全球能源现状
随着新世纪的到来，可持续发展己经成为全球各国发展中共同面临的问题，在这方面我国所面临的挑战尤为严峻。我们在享受经济高速增长的同时，也面临着中国历史上规模最大、涉及面最广、后果最严重的能源短缺和环境污染的问题。石油、天然气、煤、铀等地球有限资源的日益短缺以及随之带来的环境污染问题，使得开发新能源已成为国内外众多科学家共同研究的问题。风能、水力发电、核能、氢能等新兴能源得到了普遍关注。风能与水力发电应用受自然环境制约，而最近日本地震引发的核辐射危机，更让人们对核能的安全性顾虑重重。氢能[1]作为一种清洁、无污染、可储存、可运输、可再生的能源，具有广阔的应用前景，受到越来越多人的青睐。生产氢能的方法很多，其中近年发展较快的半导体光催化技术，是一种将能源利用和环境污染治理有机结合起来的理想方法，尤其它可以将取之不尽、用之不竭的太阳能转化成可储存的化学能，并利用太阳能处理环境中的有毒有害物质，从而达到资源合理利用及环境生态化的目的。重视和加强这方面的研究工作对国民经济的可持续发展、保护生态环境具有重要意义。
1972年fujishima和honda[2]发现在tio2电极上光催化分解水的现象，这标志着一个研究多相光催化新时代的开始。此后，化学工程师、化学家和物理学家为阐明tio2光催化的基础过程、提高光催化效率而对光催化反应体系进行了详尽的探索。1977年frank[3]等研究了tio2多晶电极在氨灯照射下对i-、br-、cl-、fe2 、ce3 、cn-和二苯酚的光解作用，在污染物降解方面进行了开拓性的探索，同年他们以tio2粉末为光催化剂在光解水中污染物方面也取得了满意结果。经过近40年的研究与探索，光催化技术已经形成了两大分支：环境光催化和太阳能转化光催化（主要为光催化分解水制氢）。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
本课题拟制备cds和nife2o4/cds，对其结构、光学性能、形貌、电化学性能等进行表征，在甲酸体系中探讨nife2o4/cds光催化分解水制氢性能。
研究计划：
4. 研究创新点
本文拟制备CdS和NiFe2O4/CdS光催化剂，并在甲酸体系中进行光催化反应分解水制氢的研究。
NiFe2O4和CdS形成能带交迭，能有效促进电子和空穴的快速分离，提高可见光催化效率，同时增强光催化剂的光稳定性，延长光催化剂的寿命。
