1. 研究目的与意义（文献综述）

随着人类社会的高速发展,化石能源的过度消耗已经产生了严重的环境问题,而寻找并生产可替代的可再生能源就成为了当务之急。光催化分解水制氢能够将太阳能直接转化为化学能,这已经成为了能源领域的研究热点。光催化技术的关键在于光催化剂,高效的光催化剂应具有较窄的禁带宽度和适合的能带结构,以满足光催化分解水的动力学和热力学要求。单一的光催化剂具有较高的光生电子-空穴复合率,从而影响了光催化反应的效率。采用助催化剂能够有效的促进光生电子和空穴的分离,开发高效廉价的非贵金属助催化剂是加快光催化剂大规模应用的有效策略之一。二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(mxene)具有良好的导电性、亲水性以及适合的氢吸附自由能等特点,可作为光催化剂的助催化剂。

自从halmann 首先报道了光电化学还原通过gap将二氧化碳转化为hcooh，探索了许多关于光诱导co₂转化的研究。特别是光催化将co₂还原成有价值的烃和无穷无尽的太阳能燃料，这被认为是解决日益严重的能源危机和环境问题的有希望的战略。各种光催化剂，如tio₂，作为传统的光催化剂，tio₂具有光催化能力强和无毒的特点，但其禁带宽度较宽(3.2 ev)，只能吸收紫外光，难以回收利用，在应用方面有很大的局限性。bi₂wo₆是由(wo₄)^2-和(bi₂o₂)² 交替组成的类钙钛矿层状结构，具有良好的可见光响应能力。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：通过放电等离子烧结获得nb₂alc原料，再通过lif和盐酸的混合溶液，对nb₂alc进行刻蚀，获得nb₂c纳米片，然后与bi₂wo₆进行复合，制备得到nb₂c/bi₂wo₆二维复合材料，作为在光催化领域应用的前驱体；

材料表征：在titan g2电子显微镜上获得tem和能量色散x射线光谱映射图像。在x射线衍射仪上记录所得样品的xrd图谱。在微拉曼光谱仪上进行拉曼分析。xps测量在电子光谱仪上操作。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，sps合成制备高纯度nb₂alc。

第7－11周：nb₂c/bi₂wo₆复合材料的性能及微观结构分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] bentzel g w, lane n j,vogel s c, et al. a high‐temperature neutrondiffraction study of nb₂alc and tinbalc[j]. journal of the americanceramic society, 2015, 98(3):940-947.

[2] hu c, li f, zhang j, etal. nbalc: a new compound belonging to the max phases[j]. scripta materialia,2007, 57(10):893-896.

[3] music d, sun z, voevodin aa, et al. ab initio study of basal slip in nb(2)alc.[j]. journal of physicscondensed matter an institute of physics journal, 2006, 18(17):4389.