进入21世纪以来,随着人们生活水平的提高,对能源的消耗量与日俱增,同时造成的环境污染也越来越严重,能源和环境问题日渐成为世界日益突出的关键问题,是人类面临最大的挑战。如果能开发利用太阳能来解决环境污染与能源短缺问题,那么危机就会得到有效缓解,所以近年来光催化技术是非常热门的研究方向,受到广泛关注。光催化技术既能分解水制氢,又能降解污染物,并且具有成本低、二次污染小、反应条件温和等优点,为我们提供了一种有效治理环境和利用太阳能的途径。Ti02是一种廉价无毒、绿色环保、化学性质稳定、吸光能力强的光催化剂,在降解污染物和分解水制氢中都有深入研究,但是由于Ti02的禁带宽度比较大,只能吸收太阳光中占比5%左右的紫外光,导致占比50%左右的可见光无法被利用。同时,紫外光激发的部分电子空穴对容易复合,极大地限制了光催化性能。本实验通过将禁带宽度较窄的CdS与Ti02进行复合改性,增加其可见光活性,降低电子-空穴复合率,从而提高光催化效率。本文以氯化镉、硫化钠和钛酸丁酯为原料,分别通过一步水热和两步水热/溶剂热合成法,制备了不同钛镉比、不同水热反应时间的TiO2/CdS复合材料,达到将Ti02与CdS复合在一起的目的,并采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)对其组成和结构进行了测试和表征,并将不同钛镉比,不同水热反应时间,不同催化剂投加量的复合材料分别在395nm、425nm和465nm波长的灯光下进行光催化性能测试。实验结果表明,采用水热合成法制备的TiO2/CdS复合材料具有优异的光催化性能和可见光活性。通过一步水热合成法,在钛镉比为2:1,水热反应为18h、光催化波长为465nm的条件下,室温反应140min几乎可将20mg/L的亚甲基蓝溶液完全降解。该研究结果表明TiO2/CdS纳米复合材料具有良好的可见光活性,在光催化领域具有广泛的应用前景。