文 献 综 述

随着经济发展，全球范围内的轻重工业的崛起，导致全球出现了严重的环境危机。大气污染、水污染、噪声污染等严重影响着我们的生活，例如煤炭的燃烧产生的二氧化碳会导致温室效应，使全球气温升高，冰川融化。而一些硫化物的燃烧产生的二氧化硫排放到大气中会形成酸雨，酸雨的降落会腐蚀农作物、建筑物等等，严重影响了人类的生活。时下人类正在开发一些新能源，例如风能、光伏、氢能等等，被称为新能源或者说是可再生能源，这类能源的崛起将会大大缓解环境的压力，造福人类。

氢能的使用领域十分广泛，以氢气为燃料替代汽油为燃料的氢动力汽车，当下在日本、美国、德国等诸多公司已经有很多成功案例。氢能在发电、燃料电池以及家庭用氢等领域的应用也很广。目前主要是氢气的来源问题，当下传统的制氢方法在消耗大量资源的同时还会产生一些温室气体，带来环境污染问题。所以实现大规模廉价制取氢气是当下需要研究的重要课题。

目前制备氢气的方法有很多种，但是都有一定的限制。例如电解水制氢气；以矿物燃烧制氢现在也很流行，比如煤焦化和煤气化；生物质制氢现在发展还不够成熟并且制氢效果不明显，技术有待提高。所以现在诸多科学家致力于研究如何大规模无污染大量廉价的生产氢气。

随着科技水平的提高，愈来愈多的制氢技术相继被研发出来。光催化制氢呼声相对较高。在众多半导体光催化剂中，ZnTiO₃以独特的光催化性能^[1-2]占有一席之地，国内外许多材料科学工作者在ZnTiO₃粉体的制备方面已经做了大量工作，并深入探讨其机理，不断改进制备工艺，不同方法也呈现出鲜明的特点。但是ZnTiO₃的禁带宽度是3.06 eV，使其在光催化方面的应用有些不足之处。为了弥补这个缺陷，人们竭尽全力采取各种措施来提高光催化剂的活性。

1. 钛酸锌的制备

1.1 ZnTiO₃的物相结构

钛酸锌是一种白色粉体，常有三种化合物存在于钛酸锌体系中，分别是立方尖晶石结构的正钛酸锌、六方钛铁矿结构的偏钛酸锌和立方结构的亚钛酸锌^[3]。