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氢能是一种理想的无污染绿色能源,光催化分解水制氢是获取氢能以及太阳能光化学转化与储存的最佳途径。本文采用电沉积方法制备了金属合金(Cu/Ni-W-P)作为衬底,通过溶胶—凝胶法和化学沉积法,分别制备单一半导体膜(TiO2、CdS)修饰和复合半导体膜(TiO2/CdS)修饰的金属/纳米半导体复合电极。利用了金属材料对析氢过程的催化作用及导电率高的特点,又利用了复合纳米半导体优异的光电特性,提高电极对光能的利用率,为实现光催化分解水制氢进行了有益的尝试。通过对电极的表面形貌、X射线衍射测试、极化曲线、交流阻抗和光电响应测试,研究了热处理温度对Ni-W-P合金催化析氢性能的影响,考察了TiO2的烧结温度、拉膜次数和CdS沉积厚度等影响因子对电极光电催化性能的影响。结果表明,经200℃热处理的Ni-W-P合金电极析氢过电位最低,在电流密度为8.0 mA/cm2时,析氢过电位较未经热处理的Ni-W-P合金电极减小约110 mV,析氢反应表观活化能降低,Ni-W-P合金镀层经200℃热处理后发生低温结构驰豫,平均晶粒尺寸由1.1增大到2.8 nm,合金由非晶结构转变为纳米晶结构,镀层表面形成宽度约为0.2μm的微裂纹;550℃下烧结1h、拉膜15次制备的TiO2/Ni-W-P电极光电催化析氢性能优异,此时TiO2为锐态矿型和金红石型混晶结构,平均晶粒尺寸约5~10nm,500W碘钨灯照射下析氢过电位减小约140mV;烧结温度为550℃,TiO2拉膜次数为15次,CdS薄膜沉积4次时制备的复合纳米半导体修饰Ni-W-P合金电极光电催化性能最佳,光照下电极光电流比无光照下增幅约150μA,且加偏压时复合纳米半导体修饰电极光电流增幅约1400μA,性能优于单一半导体修饰电极。