侯慧霞, 张靖怡, 蔡平龙, 林 隽

（中国人民大学 理学院, 北京 100872）

利用半导体光催化产氢是解决环境污染问题和能源短缺问题行之有效的方法［1-5］. 1972 年, 日本学者Fujishima 和Honda［6］发现在光照条件下通过TiO2电极能将H2O 分解生成H2和O2, 此后人们便不断致力于寻找理想的半导体材料来进行光催化产氢［7-9］. 在众多的半导体中, CdS、g-C3N4、 ZnIn2S4等半导体因合适的禁带宽度以及比H+/H2还原电位更负的导带位置而吸引了大量关注［10-12］. 然而,这些半导体由于自身电荷快速复合以及析氢过电位高而导致光催化产氢效率降低. 因此, 有必要寻找合适的助催化剂进行修饰来抑制光生电子空穴对复合, 降低析氢过电位及提供产氢活性位点, 增强催化剂的产氢活性［13］.

贵 金 属 如Pt、 Pd、 Ag 或Au 因 具 有 上 述优点常被用作助催化剂负载在半导体上［14-16］.在这些贵金属中, Au 的费米能级较低, 可以与半导体在界面处形成肖特基势垒, 提高电子空穴对的分离效率, 延长载流子的寿命同时能够提高对可见光的利用［17-18］.近十年来, 人们开展了许多关于Au/CdS 体系的研究工作［19-21］, 采用了如化学浸渍法、自组装法、 微波辅助法、 光沉积法等多种合成方法［22-24］, 但这些方法耗时都比较长, 实验条件大多要求高温高压或有毒有害试剂, 且操作过程比较繁琐, 尽管已经取得了一些进展, 但目前报道的许多Au/CdS 复合光催化剂的制备方法还需要进一步优化才能实现大规模应用. 因此, 有必要开发一种简单快速的合成贵金属/半导体的方法来实现高效光……