1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

1.1 课题背景

太阳能作为一种可再生能源，在过去的几十年中，由于其丰富清洁，易于获取和取之不尽等优点，吸引了学术界的巨大兴趣。因此，将太阳光转化为化学能来满足日益增长的能源消耗需求受到巨大的关注，如光催化，光伏和光电催化。特别是光电化学催化水分解制氢气。太阳能催化海水裂解制氢是解决能源危机的理想途径，因为太阳能是取之不尽的能源之一，海水是地球上最丰富的自然资源。众所周知，半导体光电极（cu₂o，fe₂o₃,cds，zno，bivo₄,和tio₂）已经得到广泛的探索。因为它们被证明是将太阳能转化为光化学(pec)电池燃料的潜在设备。在材料选择方面，二氧化钛因其无毒、低成本、光化学性能优异、化学稳定性好而成为最常用的光催化剂之一。但由于tio2的能带间隙约为3.0 ev，能带间隙过大导致原始tio₂对太阳光谱可见区域没有反应，只能通过约占太阳能光谱4%的紫外辐照来激发。因此，人们正努力将其吸收范围扩大到可见区域，例如元素掺杂，染料敏化，贵金属装饰，或与其他半导体耦合以形成异质结等。此外，在电极结构下，可以通过自纳米棒阵列衍生的光电极解耦长度尺度来解决当前的材料限制。光吸收和电荷分散可以为光生电子或空穴提供足够的表面积用于电解质。这样，电子-空穴对的复合率将会降低，器件的性能也会相应提高。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1. 重复文献实验，在文献的基础上尝试寻找更好的材料来促进光电催化生产氢气；
2. 找到修饰二氧化钛纳米线列阵最好的材料及其配比；
3. 测试材料性能及其稳定性。