1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，全球的能源问题日益严重，制约了社会的可持续发展，寻找一种新的可替代能源成为一个迫在眉睫的难题。光催化反应制氢是一种通过光催化材料利用太阳光进行光解水产氢，无二次污染的技术。在当今世界环境污染的条件下，这种技术不仅能够充分的利用太阳能，还可以使废弃的有机物质分解为co₂和水等对环境无污染的无机物质，从而备受瞩目。光催化分解水制取的氢能可以替代当前使用的不可再生化石能源，具有远大的应用前景和非常可观的社会经济效益，成为了环境化学、材料学和化学国内外的研究热点。早在1972年，日本fjulshima和honda就成功实现并报道了利用tio₂薄膜电极光催化水产氢^[1]，自此，在光催化领域的研究得到更加广泛的关注。

目前光催化研究最多的是tio₂，但是其在可见光区无光响应能力，实际应用效果并不是很好。而钒酸铋（bivo₄）作为一个典型的光催化材料，在可见光区拥有着良好的光响应能力，同时具有合适的能带结构、稳定性高^[2]，从而得到了广泛的应用。钒酸铋表面呈亮黄色，作为一种环保低碳的物质，其研究兴趣在过去的十年中有所提高，这是由于其在可见光下水氧化与有机降解方面具有高活性^[3]。但是钒酸铋比表面积较小，量子效率不高，电子-空穴对复合几率高，对可见光的吸收仍然有限^[4,5]，导致其催化活性受到限制，同时其吸附性差也使得催化性能受到影响^[6,7]。目前可以通过形貌结构调控、半导体复合、贵金属负载、非金属掺杂等方法来对钒酸铋进行改性^[8]。

钒酸铋本身并不能使水光解，所以需要与其他半导体复合成新的材料，希望通过对bivo₄进行改性来加强其可见光响应能力。研究的较多的半导体材料有：cu₂o^[9]，sno₂^[10]，zr₂on₂^[11-13] 。光催化半导体材料通过载流子特性分类可以分为p型半导体和n型半导体，通过不同的半导体材料复合可得不同类型光催化剂，尤以p-n型的提升效果最好^[14]。过渡金属如cu₂o属于窄禁带的p型半导体材料，合成p-n cu₂o-bivo₄复合光催化剂能够有效的改进光催化性能。

2. 研究的基本内容与方案

2.1实验内容

1.制取bivo₄纳米片

2.探究不同体积比例的牺牲剂乙醇对光沉积cu₂o的影响

3.探究cu₂o沉积含量对改性bivo₄降解性能的影响

3. 研究计划与安排

第一周至第二周 查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需条件。确定方案，完成开题报告；

第三周至第八周 探讨不同比例牺牲剂对光沉积cu₂o的影响；

第九周至第十四周 探究不同比例cu₂o含量的降解性能；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 陈龙. 钒酸铋基光催化材料的制备及其性能研究[d]. 中国地质大学,2017.

[2]尹佳芝.bivo₄基复合催化剂的制备、表征及其光催化性能研究[d].华南理工大学，2015.

[3]徐玉鹏.钒酸铋制备及其光催化性能的研究[d].黑龙江大学，2014.