1. 研究目的与意义
人类在进入二十一世纪的今天，正面临着能源和环境问题的严峻挑战。光催化技术同时关系到环境、能源这两大课题，并且跟传统的高温、常规催化技术及吸附技术相比有很多优点，具有广阔的应用前景，所以吸引了越来越多的研究者投身其中。但目前发现的一些半导体光催化剂催化效率都不高，还存在光腐蚀等问题，因此，人们着手对现有半导体催化剂进行改性，如离子掺杂、贵金属沉积，多种半导体复合等方法能显著改善半导体光催化性能。
半导体复合就是利用两种甚至多种半导体组分性质差异的互补性来提高光催化效率。光催化半导体材料，按导电载流子的不同分为p型和n型。cds、tio2、srtio3、zno等都属于n型半导体；nio、cus、cu2s等是p型半导体材料。不同的半导体材料复合可得到异质结复合光催化剂，可分n-n复合、p-p复合、p-n复合3类，前两类称同型异质结，后者为反型异质结，即p-n结。
不同的p型、n型半导体材料复合，其复合前后界面上的能带将会发生一些变化。这一变化可以有效提高电子-空穴对的分离效率，从而大幅度提高光催化材料的光催化性能，使光催化效率明显得到提高。
2. 国内外研究现状分析
太阳能作为一种最丰富的可再生能源，具有其它能源所不可比拟的优点。太阳能取之不尽、用之不竭。利用太阳能直接从水中获得的氢气，氢气又可作为能源燃料，燃烧产物是水，对环境友好，是一种完全可持续开发的能源利用途径。利用太阳光和光催化材料制备清洁能源的半导体光催化技术是解决人类面临的能源和环境问题的理想模式之一。
自从black以及fujishima等发表了关于光催化降解和光催化分解水产氢的报道以来，国内外研究者在光催化领域进行深入的研究，并逐渐在能源和环保方面的应用越来越广泛。而以tio2，cds，srtio3，na2ti6o13，bati4o9，zro2，ta2o5等半导体粉末作为光催化剂的研究比较活跃。目前通过各国研究人员的努力已经取得了一些进展和突破，但是光催化材料依然存在的量子转换效率偏低的问题。此外，通过材料的设计，以及开发新的制备方法和探索新型的光催化材料，最终寻找出新型高效光催化制氢材料。
cds是一种重要窄带隙n-型半导体，其本体带隙约为2.4ev。由于其对可见光具有良好的响应，因此，在光催化和光电转化等领域应用潜能巨大。但是，在光催化性能研究领域存在光稳定性差，易发生光腐蚀以及光催化分解水产氢速率低等缺陷，因此，为了解决cds存在的缺陷，需要对其进行改性。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
1. 选用合适的制备方法制备p-cu2s/n-cds可见光催化剂。
2. 用ir、sem和xrd等对产物进行结构表征。
4. 研究创新点
(1) 采用p-Cu2S和n-CdS复合，形成p-Cu2S/n-CdS复合半导体，复合半导体所形成的p-n结能够通过内建电场抑制载流子复合，有效提高电荷分离效率，进而降低CdS在可见光下的光腐蚀速率以及提高光催化材料的光催化分解水产氢性能。
(2)目前，p-n结复合半导体光催化剂的研究鲜有报道，课题研究创新性强。对p-n结复合半导体光催化剂的研究，将为提高光催化剂在可见光下光催化降解和制氢的效率提供一条新途径。
