1. 研究目的与意义
太阳所释放的能量为3．81030js-1。尽管所到达地球表面的能量仅为其中的二十二亿分之一．但一年中的总量是5.51026j，为现在全人类一年所消费能源总和的1万倍。太阳能的低密度极其不稳定性限制了它的应用，特别是将其转换为电能的直接利用。水和阳光可称是取之不尽的物质。从水中获得的氢，作为能源使用后又回到了水的形态，是一种完全的可持续开发和利用。另外，从学术角度来看，自然界中光合成的初期过程是水在光的作用下产生氢并继之将二氧化碳还原固定。因此，了解水的光解过程是实现人工光合成关键的第一步。
光解水能否实用化最终将取决于能量转化效率。迄今为止人们所发现和研制的能用于光解水的光催化剂中，其中大多数仅能吸收紫外线。而紫外线在太阳光中只占3％左右，最大的太阳光强度在500 nm附近。如果要有效地利用这样的光强度，理论上相当于半导体禁带宽度为1.30.3ev。由于多少需要一些超电压．所以最近合的禁带宽度应约为1.8ev。至今的研究结果表明凡是能满足上述要求的半导体几乎都在水溶液中发生光溶作用，利用层间复合技术提高了量子效率，如何使得该系统无须正孔捕捉剂（牺牲剂）或如何使得该正孔捕捉剂循环使用，甚至无须牺牲剂实现可见光的光解水将是今后值得研究的课题。
近年来，催化剂可见光响应方面的研究已经取得了可喜的进步，为充分利用太阳能创造了十分有利的条件。但受光量子效率的制约，即便使用可见光响应性能最好的光催化剂，催化效率仍然很低。而光催化剂的量子效率是由光生载流子的迁移、捕获、复合之间的相互竞争所决定的，因此，抑制光生载流子的复合，提高载流子的运输，自然成为当前光催化研究的重点和热点。为了提高光催化效率，研究者进行了广泛的尝试，如贵金属负载，金属离子、非金属离子掺杂，染料敏化半导体以及半导体耦合等。
2. 国内外研究现状分析
纳米材料是纳米技术最为重要的组成部分，也是国际上竞争的热点和难点。纳米材料的研究已有30多年历史了。纳米尺度领域的研究自30多年前物理学家诺贝尔奖金获得者理查德费曼在美国物理学年会上作了一次报告后就开始了。他认为能够用宏观的机器来制造比其体积小的机器，而这小的机器又可制作更小机器，这样一步步达到分子线度，他的设想包括以下几点:(1)如何将大英百科全书的内容记录到一个大头针那么小的地方;(2)机微型化;(3)重新排列原子;(4)微观世界里的原子。
光催化技术是在20世纪70年代诞生的基础纳米技术，在中国大陆我们会用光触媒这个通俗词来称呼光催化剂。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素，在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，用于环境净化，自清洁材料，先进新能源，癌症医疗，高效率抗菌等多个前沿领域。
1972年,fu- jishima和honda报道了在光电池中光辐射tio2可持续发生水的氧化还原反应,标志着光催化氧化水处理时代的开始。1976年, carey等在光催化降解水中污染物方面进行了开拓性的工作。 此后,光催化氧化技术得到迅速发展。光催化技术具有反应条件 温和、能耗低、操作简便、能矿化绝大多数有机物、可减少二次污 染及可以用太阳光作为反应光源等突出优点,在难降解有机物、水体微污染等处理中具有其他传统水处理工艺所无法比拟的优 势,是一种极具发展前途的水处理技术,对太阳能的利用和环境保护有着重大意义。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：1. bi2s3的制备及工艺研究。
2. bi2s3的结构表征。
3. bi2s3的性能研究。
4. 研究创新点
随着Bi2S3的纳米化，不仅能引起吸收波长与荧光发射发生蓝移，还能产生非线性光学响应，并增强纳米粒子的氧化还原能力，具有更优异的光电催化性能，在发光材料、非线性光学材料、光催化材料等方而有着广泛的应用前景。
本课题是以硝酸铋、硫化钠、硫代硫酸钠等，制备Bi2S3半导体光催化剂，有效地提高光生电子和空穴的分离能力，从而显著提高催化剂的光催化效率。
