【摘 要】
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当21世纪世界经济的飞速发展的情况下，化石燃料的需求量相比于过去有了显著的提高，导致了传统的碳氢燃料日渐短缺，因此人类也面临着十分严峻的能源不足危机。而通过太阳能驱动的水分解是一种储存丰富的太阳能并产生氢能源的好方法。光驱动水分解的直接途径是使用自支撑的粉末状光催化剂，这有望使太阳能驱动制氢在成本上与化石燃料衍生氢竞争。然而，迄今为止，所有通过粉状催化剂在太阳能水分解系统中产生氢的尝试都不幸地未能达到实际应用所需的效率值，主要原因是催化剂中的电荷传输速率很慢，极大的限制了活性。因此，若能设计合成出一种新型
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当21世纪世界经济的飞速发展的情况下，化石燃料的需求量相比于过去有了显著的提高，导致了传统的碳氢燃料日渐短缺，因此人类也面临着十分严峻的能源不足危机。而通过太阳能驱动的水分解是一种储存丰富的太阳能并产生氢能源的好方法。光驱动水分解的直接途径是使用自支撑的粉末状光催化剂，这有望使太阳能驱动制氢在成本上与化石燃料衍生氢竞争。然而，迄今为止，所有通过粉状催化剂在太阳能水分解系统中产生氢的尝试都不幸地未能达到实际应用所需的效率值，主要原因是催化剂中的电荷传输速率很慢，极大的限制了活性。因此，若能设计合成出一种新型的具有高效电荷传输的光催化剂，对实现光分解水产生氢气工业化具有指导的意义。因此，本论文系统探讨了通过提高催化剂的电荷传输能力精准设计合成新型的光催化剂，以及对催化剂在光催化分解水制氢的方面进行研究。
(1)本论文提出了一种利用黑磷作为桥联剂，通过化学共价相互作用可控制地构建一种“三明治”型的含铂的光催化体系(CTF-BP-Pt)。在这个新型的CTF-BP-Pt体系中，以BP作为桥联剂，通过P-N和P-Pt共价键将Pt纳米颗粒锚定在CTF-1上。光谱分析表明，由于P-N和P-Pt共价键的电子结构调制，CTF-BP-Pt体系具有高效的电荷传输效率。与没有桥联剂的CTF/Pt相比，制备的CTF-BP-Pt具有更高的光催化制取氢气的活性，并且具有更好的稳定性。
(2)本论文首次采用苯甲酸官能团作为金属团簇的生长配位位点，合成了独特的Ti-MOF/B-CTF催化剂。Ti-MOF/B-CTF在不添加贵金属助催化剂的条件下，光催化产H2的催化活性和稳定性明显高于其他材料。其优异性能可以归因于苯甲酸作为电子传输通道，促进了电荷的高效转移，减小了电子和空穴的复合。本文还证实了这种方法的普适性，通过更换金属源来调节苯甲酸作为空穴的传输通道，促进了其他光催化反应。
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随着工农业的快速发展，水体污染问题日益突出，大量的抗生素被排放到废水，其残留会对生物、人类的健康构成潜在威胁。芬顿技术和光催化技术能够有效去除水体中有机污染物，引起人们的广泛关注。传统均相芬顿技术存在对pH要求高、铁离子回收困难等问题，因而非均相芬顿技术进入人们的视野，其应用由于H2O2利用率低、Fe3+还原为Fe2+速率慢等问题受到限制。而光催化技术面临太阳光利用率低、光生电子-空穴对易复合等问题，其应用也受到一定的限制。
光催化-非均相芬顿耦合技术一定程度上解决了这些问题。当光照到半导体催化
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第四代绿色照明光源(W-LEDs)凭借着节能、环保(无铅汞污染)、高效稳定、寿命长、光色与色温可调等诸多优点，已渗透到家居与各行各业中。在众多白光LED器件中，LED芯片+光致发光荧光粉组合型器件拥有着显色指数高、量子效率高、稳定性高、低成本、组装简易等优势，在商用白光LED器件的实现方式中受到广泛的青睐与投资。白光LED器件的芯片选择与封装随荧光粉性能的改变而改变，荧光粉的性能决定着白光LED器件的上限，因此，制备出高性能的稀土离子激活的白光LED用荧光粉至关重要。如今，稀土离子掺杂的单基质荧光粉的研究
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