1. 研究目的与意义（文献综述）

自从fujishima和honda在1972年报道了光电催化分解水产氢，半导体驱动的光催化分解水就被认为是从太阳能产生高密度和清洁氢能量的理想策略。然而，迄今为止，在可见光响应光催化剂上的水分解的效率远远不符合实际应用的要求。此外，在已知的光催化剂中，最有效的通常是纳米粉末，其从反应溶液中的分离和再循环是推进其商业应用的另一个主要技术障碍。因此，对于高效且易于再循环的光催化剂的开发和大规模生产已进行了许多尝试。

光催化技术被认为是解决能源和环境问题的重要手段之一。目前报道的高效光催化剂大部分是粉末状纳米颗粒。在实际应用中这些纳米颗粒存在着严重团聚，不易回收等问题。柔性能量转换系统由于其独特的性质得到了广泛关注，其形状完整性，柔软可折叠性，质量轻及易回收等使其在锂电池，超级电容器等领域都得到了广泛应用。设计柔性高效的光催化剂来代替传统粉末状纳米催化剂对解决其团聚和回收问题具有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

（1）通过静电纺丝法制备柔性pan纳米纤维毡：首先，将1g pan粉末完全溶解在10ml n，n'-二甲基甲酰胺（dmf）中，然后将所得透明浅黄色溶液填充到具有0.6mm内径金属针的20ml注射器中。静电纺丝参数、施加的高电压、溶液的进料速率和针和收集板之间的距离的细节分别设定为15kv、0.5ml/h15cm。在静电纺丝约10小时后，将白色pan柔性毡从收集板上剥离并在80℃下干燥。

（2）通过溶剂热方法在pan毡表面负载固溶体纳米光催化（zn0.5cd0.5s）来制备柔性zn0.5cd0.5s@pan复合纳米纤维毡：将0.5mmol乙酸锌二水合物，0.5mmol乙酸镉二水合物和2mmol硫脲溶解在40ml乙醇中以形成混合溶液，然后，将一片完整的pan-mat（50mg）浸入上述溶液中。超声理10分钟后，将具有pan-mat的溶液转移到总体积为50ml的特氟隆衬里的不锈钢高压釜中，并在120℃下持12小时。冷却后，将得到的黄色zcs @ pan-mat用水和乙醇彻底洗涤，然后在80℃的烘箱中干燥。

（3）光催化分解水产氢活性测试：光催化氢析出实验在具有由硅橡胶隔片密封的三个开口的200ml圆柱形pyrex烧瓶中进行。使用350w xe灯作为光源以引发光催化反应。将滤光器置于光源和反应器之间以切断uv光（≤420nm）。光源和反应器的距离设定为15cm。在典型的光催化反应中，将一块制备的zcs @ pan-mat（50mg）浸泡在80ml含有na2s（0.35m）和na2so3（0.25m）的混合物溶液中。用n2鼓泡20分钟，密封烧瓶并使用可见光照射几小时。所产生的h 2气体通过具有tcd检测器的shimadzu gc-14c气相色谱仪分析。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解试验所需原料、仪器和设备。确定实验技术方案，并完成开题报告；

第4-7周：采用静电纺丝和溶剂热技术制备zn0.5cd0.5s@pan复合纳米纤维毡；

第8-11周：完成zn0.5cd0.5s@pan复合纳米纤维毡的光催化产氢性能测试；

4. 参考文献（12篇以上）

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