CoFe2O4/TiO2的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

氢能源具有没有污染、可以再生、燃烧效率高等优点，氢能可以很好地解决传统资源的不可再生和二次污染问题，是全球科学家公认的最好的绿色能源，这是因为氢气的燃烧产物只有水。此外，氢气无毒无味，储存，运输方便，使用安全。目前获得氢气的主要方法有：生物制氢、电解水制氢及光电分解水等。但是通过以上途径来制备氢气需要耗费的成本非常高，如何用便捷且又廉价的方法来制备氢气，一直以来是科学工作者梦寐以求的愿望。太阳能是一种取之不尽用之不竭的能源，可以免费使用，不会对环境造成任何污染，具有巨大的发展潜力。利用太阳能光解水制氢气是人类利用氢能的最佳途径^[1-3]。1972年，日本科学家fujishima和honda报道了通过tio₂电极分解水产生氢气，从此利用半导体的光催化制氢技术便引起人们的极大兴趣。目前在众多的多相光催化剂中，tio₂半导体由于其自身优良的无毒性、稳定性、低成本、较好的生物相容性及较高的催化活性等优良特性而被研究者广泛应用在光催化、太阳能电池、多相催化、气体传感器，废物处理等领域。但是因为tio₂能隙较宽，导致它只能在紫外光线的激发下才能显示出光催化活性，严重地限制了tio₂的应用。正因为tio₂此方面的缺憾，tio₂的改性研究如何使tio₂在可见光区表现出更佳的光学活性已经成为光催化研究领域的一个重要课题。

1. 光催化分解水制氢原理

当半导体材料在受到能量相当于或高于其禁带宽度的光照时，价带上的电子受激发跃迁到导带，在导带形成自由电子，在价带形成空穴，h 与电子结合生成氢气^[4]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题要研究或解决的问题：本文拟制备CoFe₂O₄/TiO₂复合光催化剂，并以CoFe₂O₄/TiO₂为光催化剂，探讨制备条件和光催化反应条件对制氢性能的影响。

拟采用的研究手段（途径）：采用水热法制备CoFe₂O₄/TiO₂，用XRD、紫外-可见漫反射和SEM等对产物进行表征，并进行光催化分解水制氢性能研究。