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能源危机和环境问题被认为是当今阻碍人类发展的两大主要因素。光催化的手段能够将太阳能转化为清洁能源——氢能,而且其转化过程简单,被认为具有很大的发展潜力缓解这两大阻碍。考虑到目前高效的光催化剂因需要贵金属的修饰而成本过高,本文采用廉价金属Cu、Ni对传统半导体催化材料TiO2和CdS进行修饰改性,并且制备无需助催化剂的层状化合物,得到催化活性高且稳定性较好的催化剂,并对其光催化分解水产氢性能进行了研究。本文考查了Cu系物种负载对TiO2光催化产氢活性的影响。以P25为载体,采用水热还原法、浸渍焙烧法以及浸渍焙烧还原法分别制备得到负载了Cu或其氧化物的催化剂。通过XRD、UV-Vis DRS、BET以及TEM测试手段分析不同制备方法得到的Cu系物种修饰对催化剂晶型、能带结构、表面以及孔结构等的影响,讨论了不同Cu系物种负载对P25光催化产氢性能的影响。采用水热还原法制备了表面负载金属镍单质的硫化镉光催化剂。通过XRD、UV-Vis DRS、BET、TEM、XPS等表征手段对所制备催化剂的化学组成、能带结构、孔结构、表面性质变化等进行表征,并对不同负载量的催化剂进行了活性测试。研究发现,当采用10 vol%乳酸为牺牲剂时,负载5 wt%镍的硫化镉光催化产氢活性相比单纯的硫化镉提高了5倍,甚至优于负载0.5 wt%铂作为助催化剂的样品。通过XPS等表征手段发现镍在乳酸中发挥着与其他传统的牺牲剂不同的作用。通过柠檬酸络合法制备了无贵金属的层状钙钛矿型的K0.5La0.5Bi2Ta2O9,并通过质子化得到H-K0.5La0.5Bi2Ta2O9。通过ICP、XRD、TEM、UV-Vis DRS等表征手段考察所制备催化剂的化学组成、材料形貌、晶体结构以及光吸收性能等,考察了不同合成温度以及牺牲剂对H-K0.5La0.5Bi2Ta2O9产氢活性的影响。结果表明:这种层状化合物在没有助催化剂和牺牲剂条件下即具有较高活性,其光解水产氢量达到232.6μmol·h~-1。