随着全球变暖和化石能源危机的加剧，人们越来越重视寻找可再生清洁能源。太阳能和氢能是一种可持续能源。光催化技术可以将太阳能转化为氢能。近年来，利用半导体材料在光下分解水制氢一直是研究热点。

 

硫化锌镉（ZnCdS）三元固溶体兼具CdS和ZnS的优点，以及高耐光腐蚀性能和高可见光响应，是一种很有发展前景的光催化剂。但是，它具有重组速度快的缺点。克服这一问题最常用的方法是将助催化剂负载到 ZnCdS 中。三氧化钨 (WO3) 在酸性条件下是一种非常稳定的光催化剂，是一种环境友好的半导体。

 

 

为了增强ZnCdS的产氢能力，WO3助催化剂与其结合。同时，WO3替代了成本高、来源有限的贵金属，降低了成本，为大规模应用提供了可能。 WO3助催化剂已被用于提高ZnCdS的析氢能力。 WO3/ZnCdS 材料显示出更高的光催化制氢活性。 三氧化钨/硫化锌镉光催化剂的合成如下：

 

本实验所用试剂均为分析纯，未经进一步纯化。采用水热法制备ZnCdS光催化剂。具体制备过程如下：10 mmol Zn(Ac)2溶于10 mL去离子水中，10 mmol Cd(Ac)2溶于10 mL去离子水中，25 mmol硫代乙酰胺溶于10 mL去离子水中，它们都以恒定速度搅拌5分钟。然后在Zn(Ac)2溶液中加入Cd(Ac)2溶液和硫代乙酰胺溶液，混合后加入10mL去离子水，恒速搅拌10min。 40 mmol NaOH溶于10 mL去离子水中，恒速搅拌5 min，滴加到上述混合物中。将混合物以恒定速率搅拌40分钟以形成均匀溶液，转移至100mL不锈钢聚四氟乙烯高压釜中，置于烘箱中并在180℃下反应24小时。反应完成后，将混合物冷却至室温，将产物转移至离心管中，用水洗涤3次，在80℃真空烘箱中干燥10h，即得ZnCdS粉末.以 35 wt% WO3/ZnCdS 为例：将 0.05g ZnCdS 和 0.023g 偏钨酸铵放入小磁力舟中，放入通有 N2 的管式炉中，升温至 500°C，升温速度为 10°C /分钟。反应2小时后，将混合物用水洗涤并离心，真空干燥。

 

 

总之，三氧化钨可以提高硫化锌镉的析氢能力， 生产的三氧化钨/硫化锌镉（WO3/ZnCdS）材料显示出更高的光催化产氢活性。结果表明，当助催化剂WO3的浓度为35wt%时，氢气产率最高。 35 wt% WO3/ZnCdS的制氢活性最高，达到98.68 μmol/mg，约为纯ZnCdS（10.28 μmol/mg）的9.6倍。经过 5 次循环后，在 100 小时的光催化试验后仍具有较高的重复性和较高的制氢活性。