能源与环境问题是人类可持续发展战略的核心问题,减轻环境污染,寻求新的清洁高效能源供给体系,是各国推进可持续发展的战略目标。太阳能被认为是无污染且可完全再生的能源,利用太阳能解决环境和能源问题也是世界各国的追求目标。纳米半导体光催化技术可利用太阳能实现降解有机污染物,净化废气,分解水制氢,有机合成等,是目前最为理想高效的太阳能转化技术之一。过渡金属硫族化合物二硒化钼(MoSe2)是类石墨烯层状化合物,其稳定结构为2H相,具有半导体性质。单层的MoSe2是由两层硒原子夹着一层钼原子而组成的三明治结构,为直接带隙半导体,带隙宽度约为1.5 eV;多层至体相MoSe2为间接带隙半导体,其体相带隙宽度约为1.1 eV。可变的窄带隙、良好的催化活性以及低廉的价格,让MoSe2在光催化领域具有极大应用潜力。本文通过溶剂热法制备出了粒径尺寸在120-200 nm范围内的2H相MoSe2纳米微球,并对样品进行了结构(XRD、XPS)和形貌(SEM、TEM)表征。还探究了不同反应条件对产物形貌的影响,得出了最佳的MoSe2纳米微球制备条件。实验搭建了光催化降解装置,以罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,探究了 MoSe2纳米微球的光催化降解污染物的性能,并对实验结果进行了一级反应动力学拟合和分析。结果显示RhB的降解率为81.5%,一级反应速率常数为K=0.00865 min-1;MB的降解率为达到96.2%,一级反应速率常数K=0.15322 min-1。两种有机染料的降解率差别可能是因为MB的分子量较小,并且MB的发色基团被破坏所需的能量更低,更容易被降解褪色。实验还通过溶剂热法,制备了不同MoSe2负载量的TiO2/MoSe2复合催化剂。XRD、Raman以及XPS等结构表征结果表明了复合催化剂制备的成功性。TEM图案中可看出负载的少量MoSe2位于TiO2表面,利于催化活性的提高。MoSe2负载量的增加使复合催化剂荧光强度逐渐降低,说明MoSe2的负载提高了 TiO2的光生载流子利用率。在光催化制氢实验中,复合光催化剂的产氢速率均高于TiO2,其中TM5在甲醇的水溶液中产氢速率最高为401 μmol.h-1·g-1,超过纯TiO2的两倍。在不同的空穴牺牲剂中,乳酸的产氢速率最高为698.4μmol·h-1·g-1,纯水的最低。这是因为乳酸和甲醇氧化后的甲酸可通过静电力吸附于催化剂表面,空穴消耗效率较高,利于制氢反应。乙醇通过内层配位与催化剂结合,空穴消耗效率相对较低,纯水中没有空穴牺牲剂,量子利用率最低,所以产氢速率最低。实验还对复合催化剂进行了稳定性测试,经过5次循环使用后,催化剂产氢量的下降幅度很小,说明所制得的复合光催化剂是稳定的。