● 摘要
光催化分解水制氢是光催化研究的一个重要分支，近年来通过对光催化剂和光解水原理研究的进一步深化，光解水制氢的研究取得了巨大的进展。本论文以传统的TiO2光催化剂为主要研究对象，通过窄禁带半导体复合和贵金属沉积对其进行修饰改性，以产氢活性为依据，探讨了某些实验参数、微观形貌、能带结构、实验反应条件等与光解水产氢活性之间的关系。
利用凝胶溶胶法在玻璃基底上制备TiO2薄膜，然后用磁控溅射法在其上负载Cu2O，研究了TiO2薄膜厚度和牺牲剂的种类对光解水制氢活性的影响。TiO2薄膜提拉层数为三层时光催化活性达到最强，并且发现Cu2O在甲醛水溶液中不能分解水制氢。
采用微模板印刷法制备了TiO2薄膜/Cu2O微网格复合光催化剂，分别探究了Cu2O溅射时间、牺牲剂量对光解水活性的影响。TiO2薄膜/Cu2O微网格复合光催化剂的光解水制氢活性明显优于双层膜膜复合的样品，而且这种结构能有效地抑制Cu2O光腐蚀。
对TiO2薄膜/Cu2O微网格复合光催化剂表面沉积Pt颗粒，显著提高了实验活性。探究了Pt沉积时间对光解水制氢活性的影响，当沉积时间为4min时光解水活性最强。Pt修饰虽然提高了催化剂活性，同时也降低了样品的可循环使用性。