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全球人口过快的增长导致全球能源消耗加大,其中不可再生资源消耗加剧且其消耗后对环境污染严重。如今,可再生资源与保护环境成为社会讨论热点。氢能源是一种可再生且环保的资源,由水电解或者裂解得到,而水在地球表面覆盖率为71%左右,可见氢的储能相当丰富。本课题选用相对简便的电化学阳极氧化法,在螺旋状Ti丝表层,制备获得一层有序且分布整齐的TiO2纳米管阵列薄膜,并选用化学浸渍法进行金属铁的掺杂改性,进而改变TiO2纳米管的光催化响应能力,增强其光催化裂解水产氢活性。对样品Ti O2纳米管采取了扫描式电子显微镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)、X射线衍射法(XRD)等表征手段,探究了氧化电压、钛丝直径、电解液中含水量、氧化时间以及掺杂浓度不同的硝酸铁溶液对TiO2纳米管光催化裂解水制氢的影响。实验结果:最优的实验条件为钛丝的直径0.5mm、电解液为氟化铵:乙二醇:水(质量比)=0.32:111.55:8的混合溶液、氧化时间4小时、氧化电压60V以及水浴温度30℃;未掺杂改性前,在最优的实验条件下制备的TiO2纳米管光催化产氢能力高于其它实验条件下的光催化产氢能力;掺杂改性后,虽然,随着TiO2纳米管中掺杂硝酸铁溶液浓度(0.02mol/L、0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L)的增加,TiO2纳米管的光催化产氢能力呈下降状态,但是,不论掺杂浓度是多少,TiO2纳米管的光催化产氢能力高于纯TiO2纳米管的光催化产氢能力,此中,0.02mol/L硝酸铁溶液掺杂改性后的TiO2纳米管光催化产氢能力最强。同时,在可见光下,掺杂后的TiO2纳米管生成氢气的能力明显高于掺杂前,表明掺杂铁元素增强了TiO2纳米管的光催化能力。