能源短缺和环境污染已经成为当今社会面临的两大重大问题,而利用光催化技术制备氢能源是解决上述问题的有效途径之一。在光解水制备氢能源领域中,构建新型可见光响应半导体光催化剂,提高光利用效率和降低催化剂成本成为研究的热点和难点。在光解水产氢过程中,助催化剂对光生电子的迁移,降低光生电子空穴对的复合,提高光催化产氢量子效率具有非常重要的作用。我们在含有Cd2+的溶液中直接制备Cd/CdS 光催化材料,在Cd 与CdS 界面上形成了Schottky势垒。光生电子向金属Cd 迁移,Schottky 势垒作为有效的电子陷阱,俘获电子,促进电子与空穴的分离(见图1),使产氢性能得到较大提高。另外,通过在TiO2 负载非贵金属双助催化剂CuS、NiS,可使催化剂分解水产氢性能和负载贵金属Pt 相当,降低了助催化剂的成本(图2)。许多天然高分子(如羊毛,甲壳胺,氨基酸,角蛋白等),具有二次,三次结构并带有多种官能团。这种稳定的结构,特殊的空间效应和较强的配位络合能力,在助催化剂有效利用和修饰半导体材料方面具有潜在的应用,近来本课题组开展了这方面的研究并取得较好的研究结果。