本文选择了半导体光催化剂SrTiO₃和K₂La₂Ti₃O₁₀作为研究对象,主要研究了SrTiO₃,K₂La₂Ti₃O₁₀的制备以及其在可光充电贮氢合金电极中的应用。 首先研究了溶胶-凝胶法制备纳米SrTiO₃工艺,以硝酸锶和钛酸丁酯为原料,采用溶胶—凝胶法制备了钙钛矿型纳米SrTiO₃。采用红外光谱、差热分析、X射线衍射、扫描电镜及紫外吸收等测试手段,系统研究了影响溶胶—凝胶过程的诸因素,对制备的SrTiO₃粉体的结构和性质进行了表征。结果表明,乙醇、冰醋酸、水、丙三醇、温度及PH值均对溶胶—凝胶过程有明显影响,其中反应温度对胶体形成时间长短和胶体质量影响最明显。650℃时钙钛矿型SrTiO₃晶体生成,随着热处理温度的升高,粉体的物相组成将发生变化,粉体的尺寸也有所增加,相应的紫外吸收峰也出现红移现象。 采用聚合物燃烧法合成了层状化合物K₂La₂Ti₃O_9-10粉体,系统研究了有机添加剂种类、K₂CO₃加入量、热处理温度和时间等因素对制备过程的影响。研究发现,K₂CO₃加入量和热处理温度对粉体的化学组成有很大影响。要获得纯度高的K₂La₂Ti₃O₁₀,需要控制K/La=1,并且热处理温度控制在800℃。所获得的颗粒呈片状矩形,平均粒径在200～300 nm之间。 将SrTiO₃和K₂La₂Ti₃O₁₀粉体修饰在贮氢合金表面制备成可光充电极。光充放电实验研究表明:表面修饰光催化剂的贮氢合金电极,在光照下电位缓慢负移,修饰SrTiO₃的光充电贮氢电极电位最负可达-0.70 V（vs.Hg/HgO）,修饰K₂La₂Ti₃O₁₀的光充电电极最负可达-0.76 V。在放电电流10 mA/g,截止电位-0.35 V条件下,两者放电容量分别为6.94 mAh/g和9.36 mAh/g。光充电过程可以由两种机理来解释,即光电催化贮氢机理和光催化贮氢机理。表面修饰纳米SrTiO₃和K₂La₂Ti₃O₁₀的贮氢合金电极均具有光充电性能。