CoFe2O4的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

21世纪，随着绿色环保理念的深入以及煤炭等能源的短缺，寻找新的高效、清洁能源成为亟待解决的问题。

目前，已开发的新能源主要有风能、水能、核能、太阳能等，其中太阳能是一种可再生的清洁能源，其总量很大，太阳每秒钟照射到地球的能量相当于500万吨煤，尽管这部分能量中的30%被大气层反射、23%被大气层吸收，但其余到达地球表面的功率也有8万亿千瓦，而且太阳能还具有其它能源所不可比拟的优点，被当今世界认为是化石类燃料的最佳替代者。

与核能相比，太阳能更为安全；与水能、风能相比，太阳能的利用成本比较低，而且不受地理条件的限制。

2. 国内外研究现状分析

1972年，日本fujishima和honda在nature 杂志上报道，在光辐射的tio2电极和金属铂电极组成的光电化学电池中，可持续发生水的氧化还原反应产生h2。

这一发现意义重大，国内外研究者就半导体材料光催化等方面的问题展开深入研究。

由于tio2禁带较宽（3.2ev），仅有占太阳能4%~5%的紫外线能被利用，加上电子-空穴对的快速复合，以及氢和氧的逆反应，从太阳能到氢能的效率仅约1%。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1. cofe2o4复合半导体光催化剂的制备及工艺研究。

2. cofe2o4复合半导体光催化剂的结构表征。

3. cofe2o4复合半导体光催化剂的性能研究。

4. 研究创新点

半导体光催化分解水制氢，已经成为能源科学技术领域国际竞争的焦点之一。

从太阳能高效光催化分解水制氢的重大基础问题研究入手，利用无穷无尽的太阳光和地球上存在的丰富的水资源，研究开发具有可见光响应的高效光催化剂，提高量子产率以期向应用型规模发展，这无疑具有极其重要而深远的学术价值和社会价值。

tio2对太阳能的利用率低，并且其光生载流子易于复合，光催化效率较低。