当前全球化石能源的总量变得越来越短缺,并且煤炭等化石燃料的燃烧加重了环境的污染,造成了全球变暖等一系列的问题。众所周知,氢能热值高、性能优越、无毒并且环保,可作为替代传统化石能源的清洁能源。同时玉米秸秆等农业废弃物也是一种能够被广泛使用的可再生资源。随着科研人员的广泛研究,发现可以利用生物质玉米秸秆等农业废弃物作为氢气生产的原材料,气化等方法作为当前生物质制氢常用的方法之一,但是这些方法有消耗能源多且成本高等诸多问题。然而光催化重整生物质制氢能够发挥自身优势将不稳定的太阳能以化学能的形式存储。本文研究了适合牺牲剂玉米秸秆的复合催化剂的光催化制氢活性、可能影响制氢效率的各种因素,以及利用超声波、碱液预处理牺牲剂玉米秸秆对光催化产氢效率的影响特点。首先,采用化学沉积方法制备了Cu2O/TiO2复合催化剂,研究了Cu2O/TiO2中Cu2O所占的不同比例对于制氢效率的直接影响。根据实验结果,以玉米秸秆为牺牲剂,将该催化剂加入到光催化体系中,催化剂制氢活性较好。当Cu2O含量为1%,加入浓度为1×10-3g/m L的Cu2O/TiO2和浓度为0.3×10-3 g/m L的玉米秸秆颗粒时,产出的最高H2量为33.71μmol。研究了玉米秸秆为牺牲剂的光催化制氢效率影响的因素,紫外光对浓度为3×10-3g/m L的Cu2O/TiO2、0.5×10-3 g/m L的玉米秸秆颗粒和p H=11的100 m L去离子水组成的体系进行照射,4小时能够产出氢气142.41μmol,比光催化分解纯水制氢高10倍。其次,在氙灯照射的条件下,在Cu2O/TiO2为催化剂的反应体系中,将碱液处理过的玉米秸秆加入其中,能够有效的促进反应的进行并且使光催化解水制氢的速率有了明显的提升。利用单因素实验和正交实验分别研究了NaOH浓度、预处理时间和预处理温度对光催化产氢的影响。实验结果显示:NaOH的浓度为2%,预处理温度为80℃,预处理持续时间为1 h,光催化重整玉米秸秆产氢量达到106.67μmol。最后,玉米秸秆经过超声波处理后其结构发生改变,能够提升光催化分解纯水制氢的速率,利用表征技术手段对玉米秸秆进行测试分析后发现,超声波处理对玉米秸秆结构和组分会造成改变进而影响光催化制氢反应。根据实验结果得出,在超声波清洗器中水温为60℃的条件下,连续处理2 h后,光催化重整玉米秸秆产氢量达到52.58μmol。根据以上实验所得出的结论,可以更广泛的研究在光催化反应过程中加入经过预处理后的玉米秸秆作为牺牲剂对制氢效率的影响以及反应机理,并且对于天然生物质利用以及对氢能的制备方面有一定的参考意义。