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氢能是高效、环保型替代能源。利用半导体催化剂光催化分解水制氢是一种洁净的制氢方法,具有深远的理论和现实意义。本文选择含钛氧化物SrTiO3和K2La2Ti3O（10）为对象,研究了金属离子掺杂和第二负载组分加入对CoO/SrTiO3光催化活性的影响,探索了固态反应法合成层状复合氧化物K2La2Ti3O（10）的新途径。 考察了Zn、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等第一系列过渡金属元素的掺杂对SrTiO3光催化性能的影响。结果表明Zn的掺入使催化剂活性大幅度提高,其余金属离子掺杂导致活性有不同程度的下降。继而从掺杂量、助催化剂CoO的负载量、焙烧温度三方面对Zn掺杂催化剂进行了详细考察,发现在最优条件下,Zn的掺入可使催化剂的活性提高150%左右。考察了稀土La元素掺杂对SrTiO3光催化性能的影响,实验确定了La掺杂量,CoO负载量和焙烧温度的适宜值。结果表明,最适宜量的La掺杂可使催化剂活性约提高50%;随着La掺杂量的增加,催化剂的粒度逐渐减小,所需CoO的负载量逐渐增大。利用XRD、SEM、XPS、UV-vis漫反射吸收光谱和BET比表面积等手段对催化剂进行了表征,探讨了La和Zn掺杂的作用机理。目前尚未见到关于La、Zn掺杂改性SrTiO3光催化分解水制氢研究的报道。 研究了一系列过渡金属元素作为第二负载组分的加入对CoO/SrTiO3光催化分解水制氢活性的影响。结果表明La可以大幅度提高催化剂的活性,而Ag的加入不仅提高了催化剂的活性,而且改善了催化剂的稳定性。实验确定了La、CoO共负载和Ag、CoO共负载时的最佳负载量。 首次提出了一条以钛酸四丁酯的水解产物TiO（OH）2为原料的固态反应法合成K2La2Ti3O10的新途径。优化了合成过程中的工艺条件,包括K过量百分数、焙烧温度等。考察了助催化剂Ag、CoO、NiO对K2La2Ti3O10光催化活性的影响,结果表明三者均对K2La2Ti3O10有一定的助催化作用,而NiO的作用最显著。同时确定了本实验条件下NiO的适宜负载量。