CdS表面结构改造用于光催化水分解的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，被认为是未来最有希望替代传统化石燃料的能源之一。

利用太阳能光催化分解水制氢，由于其绿色环保、成本低廉等优点，近年来引起了研究人员的广泛关注。

cds作为一种重要的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料，具有合适的禁带宽度（约为2.4ev）、良好的可见光吸收性能以及较高的理论光电流密度，被认为是一种极具潜力的光催化分解水制氢材料。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在cds光催化分解水制氢领域进行了大量的研究，并取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

国内学者在cds光催化剂的制备、改性及应用方面做了大量的工作，例如中国科学院大连化学物理研究所、中国科学技术大学、清华大学等单位在该领域处于领先地位。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本论文将针对cds光催化剂的光生电子-空穴对复合率高、光腐蚀严重等问题，采用多种表面结构调控策略，制备具有高效光催化分解水制氢活性的cds基光催化剂。

主要研究内容包括：
1.cds纳米材料的制备：采用水热法、溶剂热法等方法，可控合成具有不同形貌、尺寸和晶面的cds纳米材料。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法。

首先，通过查阅文献，了解cds光催化剂的研究现状、表面结构调控策略以及光催化分解水制氢反应机理等。

其次，根据研究目标，设计实验方案，选择合适的制备方法和表面修饰策略，制备具有不同表面结构的cds基光催化剂。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.结合多种表面结构调控策略，制备具有高效光催化分解水制氢活性的cds基光催化剂，并系统研究不同表面结构对cds光催化性能的影响规律。

2.深入研究cds表面结构对光生载流子分离、传输和表面反应动力学的影响机制，为设计和开发高效、稳定的cds基光催化剂提供理论依据。

3.探索提高cds光催化稳定性的有效策略，为解决cds光催化剂易发生光腐蚀的问题提供新的思路。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 李亚南,王彬,吴鸣,等. cds基光催化剂用于光催化制氢的研究进展[j]. 无机材料学报,2021,36(1):1-16.

2. 张晓东,张莉,魏丽乔,等. 光催化水分解制氢材料及改性研究进展[j]. 材料导报,2020,34(s1):227-231.

3. 陈志刚,黄妙良,郭晓华,等. 可见光响应型光催化剂cds的研究进展[j]. 材料导报,2018,32(15):2613-2623.