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SO42-修饰Co-TiO2光催化剂制备及光解水制氢的中期报告
1.研究背景
氢作为清洁能源的一种，具有广阔的应用前景。其中，光解水制氢是一种绿色、可持续的方法，吸引了众多研究者的关注。目前，Co-TiO2复合光催化剂在光解水制氢方面具有潜力，但其光催化剂的光吸收率有待提高。
SO42-是一种经济实用的二价阴离子掺杂剂，可以改善半导体光电化学活性。掺杂SO42-后的材料具有更好的光吸收性能和光电化学活性，因此在Co-TiO2光催化剂制备和光解水制氢中很有潜力。
2.研究内容
本研究旨在通过SO42-掺杂改善Co-TiO2光催化剂的光吸收性能和光电化学活性，进一步提高光解水制氢效率。具体研究内容如下：
(1)合成Co-TiO2光催化剂
采用溶胶-凝胶法制备Co-TiO2光催化剂，以钛正丁醇和钴乙酸酐为前驱体，以异丙醇和乙二醇为溶剂，在室温条件下进行反应。
(2)掺杂SO42-
将硫酸铵作为SO42-掺杂剂加入到Co-TiO2光催化剂前驱体反应溶液中，并进行搅拌。然后将混合溶液进行温度处理，并进行干燥。
(3)表征光催化剂
使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见漫反射光谱(UV-visDRS)等方法对合成的Co-TiO2-SO42-光催化剂进行表征。
(4)评价光解水制氢性能
使用光催化水分解实验评价Co-TiO2-SO42-光催化剂的光解水制氢性能，并与Co-TiO2光催化剂进行对比实验，分析其影响因素。
3.研究进展
目前，我们已制备出Co-TiO2-SO42-光催化剂，并进行表征实验。XRD、SEM、TEM等表征结果表明，掺杂SO42-后的光催化剂颗粒更为均匀、尺寸更小，表面粗糙度增加。FTIR、UV-visDRS表征结果也表明，经过SO42-掺杂后，光催化剂表面出现了新的吸收峰，光吸收率有所提高。
接下来将进行光催化水分解实验，并对实验结果进行分析。预计本研究能够探索出一种新型Co-TiO2-SO42-光催化剂，进一步提高光解水制氢效率。