文 献 综 述

进入21世纪以来，全球各国经济得到快速发展，不仅仅是人们的生活越来越好，物质极大丰富，同时也会消耗越来越多的能源，特别是化石能源。通过石油不断上涨不难看出，化石能源等不可再生能源已经所存不多了。开发与寻找其他能源已经是当今社会需要面临的问题。我国很早就提出要走可持续发展战略，因此无毒、无污染的清洁能源研发的重要性不言而喻。目前而言，我们国家已经开发了像风能，太阳能等许多清洁的新能源。单位质量的H₂能够释放出大量的热量，这对于当今匮乏能源的时代无疑是极其重要的。氢能最大的优点就是无污染，由化学式2H₂ O₂=2H₂O就可以看出产物只有水，无毒，无污染。所以如何低成本地制得氢气对化工行业乃至整个世界的发展具有重大意义^[1]。

我国当下97%的氢气是通过化石燃料生产的，化石燃料制氢要排放大量的温室气体。理想的制氢方法要降低制得氢气所耗费的能量，否则得不偿失。相比之下，通过光催化剂分解水制氢是个不错的选择，而传统光催化分解水制氢存在稳定性差、可见光利用率低、产氢速率低等缺点，如何改善这些关键性问题是研究重点^[2]。相比之下，通过催化剂分解水制氢是个不错的选择。自1972年日本学者Fujishima和Honda ^[3]报道了用紫外光照射TiO₂半导体可导致水分解生成H₂和O₂以来，光催化分解水制氢具有简单、安全和低成本等优点备受研究者青睐，而光催化剂的研究更是备受关注。

1. 半导体光催化的研究现状

光催化反应是以如TiO₂，ZnO，CdS，SnO₂和ZnS等半导体作为光催化剂，利用太阳能对水分子进行裂解将H 还原成H₂。目前，光催化较常用的半导体材料有金属氧化物、硫化物、铁酸盐等。

1.1 金属氧化物半导体光催化剂

常见的金属氧化物半导体光催化剂有NiO、TiO₂和ZnO等。

NiO是一种宽禁带金属氧化物半导体材料，能带带隙在3.6shy;4.0 eV之间，因而具备优良的电学与光学等性能。Kang等^[4]以曙红Y作为敏化剂，将多壁碳纳米管作为支持物材料或电子传输通道，制备了CuO/NiO复合半导体光催化剂，用X射线光电子能谱和透射电子显微镜表征其结构。同时，使用三乙醇胺作为牺牲试剂在可见光照下研究催化剂在水中的光催化产氢性能，结果表明，在最佳条件下制备的CuO/NiO复合半导体光催化剂可获得约1.0 mmol#183;h^-1#183;g^-1的H₂释放速率。