CdS/CdO复合光催化剂的制备及其在树叶水溶液中的产氢性能研究开题报告

全文总字数：5414字

1. 研究目的与意义（文献综述）

2016年全球化石衍生油的消费量已达到每秒1100桶（约105升），并且每年仍在继续增长。低成本的燃料不能以这种速度无限期生产，原油的获取和燃烧正在对环境造成不可逆转的损害。可持续替代能源的研究结果表明，氢气是一种很有前途的能源载体，可以直接用于无排放燃料电池，也可以作为合成可再生液体燃料的氢化剂。然而，迄今为止，氢气几乎完全是通过化石煤、天然气或石油的重整/气化生产的。

生物质转化是产生可持续的氢气最经济的途径之一，但这一过程要求木质纤维素的化学转化。木质纤维素是生物量的主要组成部分，可以在世界范围内栽培，甚至在未施肥的边缘土地上。木质纤维素转化为h₂主要是通过气化来实现的，气化利用高温（大于750摄氏度）分解其有机结构并释放h₂和其他气体，如co、co₂和ch₄。为了提高这种转化的选择性和效率，可以用太阳光代替热输入，太阳光为全球提供了取之不尽用之不竭的能源，因此光催化生物衍生化合物是一个快速发展的研究领域。

半导体基光催化剂被广泛用于光催化水分解反应以产生氢气。从水中产生氢的光催化研究表明，与cdo或cds纳米粒子等单个成分相比，cdo-cds复合材料的活性增强。基于光学吸收，表面积测量，稳态和时间分辨的荧光研究，可以确定，可见光区域的吸收增强，表面积更大以及电荷载流子的寿命增加是观察到的氢产量增加的原因。与单个组分相比，使用复合材料样品作为光催化剂时会产生水。当与pt作为助催化剂结合时，复合样品的光催化活性大大提高。

2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容：

（1）合成cds；

（2）对cds进一步处理，获得cds/cdo复合光催化剂；

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关文献和资料，完成英文翻译。确定实验思路和技术方案，准备实验；

第3周：完成开题报告；

第4-5周：按照设计方案制备得到cds/cdo复合光催化剂；

4. 参考文献（12篇以上）

1. kahane s v , sasikala r , vishwanadh b , et al. cdo–cds nanocomposites with enhanced photocatalytic activity for hydrogen generation from water[j]. international journal of hydrogen energy, 2013, 38(35):15012-15018.

2. fan y , deng m , chen g , et al. effect of calcination on the photocatalytic performance of cds under visible light irradiation[j]. journal of alloys and compounds, 2011, 509(5):0-1481.

3. shuangyang zou, weichang zhou, ruibin liu, and bingsuo zou. cavity-enhanced microphotoluminescence in a coreshell np cds/cdo micrometer wire and its efficient surface photovoltage responses in the whole visible range. j. phys. chem. c 2017, 121, 1434914358.

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