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太阳能是可再生能源,其每小时照射到地壳表面的能量即可满足全球一年的能源消耗,如何实现其有效的吸收、转化和存储是当今社会最重要的研究课题之一。氢气是一种能量密度高,无污染的理想能源载体,被认为是一种重要的替代化石能源的清洁能源。利用太阳能催化分解水制氢被认为是从根本上解决能源危机和环境危机的一条重要途径。本论文中,我们通过简单的水热法和溶剂热法合成出了不同晶型的CdxZn1-xS的固溶体,并在没有贵金属负载的情况下展现出良好的光催化性能。研究了不同反应条件对产物结构和性能的影响,并对形成机理和光催化性能进行了初步的研究。 1、通过水热法,控制合成了立方与六方两种晶型的Cd0.2Zn0.8S固溶体,并对其形成机理进行了研究。紫外可见吸收光谱及光电性能等表征发现六方结构的Cd0.2Zn0.8S固溶体具有更宽的吸收谱、更强的光电响应、更负的导带位置,也进一步说明了其光催化性质比立方Cd0.2Zn0.8S固溶体好的原因。 2、在此基础上合成了一系列六方结构的CdxZn1-xS固溶体,且六方结构的Cd0.2Zn0.8S固溶体表现出最好的光催化性能,产氢量能达到24.14mmol/g/h,并具有较好的循环稳定性。 3、在DMF溶剂中也成功合成了CdxZn1-xS固溶体,其中Cd0.4Zn0.6S固溶体的产氢量可达到26mmol/g/h。