21世纪三大支柱产业：材料、能源、信息。泡沫镍作为一种新型的功能材料，是将金属镍经过高科技深加工制成泡沫海绵状多孔发泡金属，其具有三维全贯通网孔结构，孔隙约为1-2mm，骨架中空并以冶金状态彼此交连，具有孔隙度高、体密度小、抗热冲击、固有的抗拉强度和比表面积大等优点。泡沫镍具有很强的耐碱腐蚀性和特有的网状结构，电解水时，电流密度小，析氢过电位低而被用来电解分离氢同位素。泡沫镍不但孔隙率高，稳定性好而且还具有良好的机械加工性能、以及良好的流体力学性能等特性，可以使水或气体顺利通过，从而可被用作光催化剂载体。本文主要研究泡沫镍在光、电催化领域的应用，尤其是在电催化析氢和光催化载体方面展开研究。本论文的主要研究工作如下：（1）催化材料的制备；对泡沫镍进行改性，使用霍尔槽对泡沫镍阴极试镀，得出泡沫镍作为阴极材料电沉积银的合适电流密度，采用恒电流复合镀法在泡沫镍上沉积了TiO₂、ZrO₂、Pt-C掺杂的Ag镀层得到Ni/Ag-TiO₂、Ni/Ag-ZrO₂和Ni/Ag-Pt-C电催化材料。TiO₂不但具有光催化性能，同时在电催化析氢方面也具有催化性能，所以Ni/Ag-TiO₂在本文中既作为电催化材料又作为光催化材料。通过Tafel和EIS分析了Ni/Ag-TiO₂、Ni/Ag-ZrO₂和Ni/Ag-Pt-C的电化学性能；在30%氢氧化钾水溶液中，掺杂后的Ni/Ag-TiO₂、Ni/Ag-ZrO₂和Ni/Ag-Pt-C电催化材料的耐碱腐蚀性能比只电沉积银所得的Ni/Ag材料更好。使用同样的复合镀方法制备了TiO₂、ZnO₂、WO₃掺杂的Ag镀层得到Ni/Ag-TiO₂、Ni/Ag-ZnO₂和Ni/Ag-WO₃光催化材料。使用SEM和TEM分析了Ni/Ag-TiO₂、Ni/Ag-WO₃和Ni/Ag-ZnO光催化材料的表面形貌和元素组成。（2）分离系数测试系统的建立及应用；本文中采用CAD设计用于电解碱性混合水溶液的电解槽。使用MnCl2对γ-Al2O₃进行改性制得色谱柱填料。以自制的填料填充不锈钢色谱柱制得分析柱和参比柱。设计加延长管的液氮低温冷却的参比-分析双柱（L:5m, Φ内:3mm, Φ外:5mm），以惰性气体氦气作为载气驱动H2、HD和D2通过分离柱被分离后使用TCD检测器分析检测。电解H2O和D2O制备H2和D2并配制标准样品。拟合H2、HD和D2的气相工作曲线。使用上述的改性泡沫镍基电极材料电解KOH质量分数为30%的H2O-D2O混合水溶液分离其中氕氘。使用上述的低温洗提色谱对电解产生的H2、HD和D2进行定量检测并计算其中的氕氘比。采用红外分光光度法检测KOH质量分数为30%的H2O-D2O混合水溶液电介质中的H2O和D2O并计算其中的氕氘比。计算该电解条件下所使用的电极材料的分离系数。（3）改性泡沫镍基光催化材料的光催化性能评价；建立光催化性能评价体系。使用主波长为254mn紫外灯作为光催化反应光源。在常温常压下，制作光催化反应装置，并以甲苯和二甲苯为室内空气污染物模拟室内环境。使用GC（FID检测器）定量检测甲苯和二甲苯并绘制工作曲线。在光催化反应装置内以Ni/Ag-WO₃、Ni/Ag-ZnO₂和Ni/Ag-TiO₂作为光催化材料进行光催化降解试验，使用气相色谱监测污染物浓度。研究反应物初始浓度、湿度对污染物去除效率的影响。提出降解甲苯的动力学模型，初步分析影响光催化降解效率的一些因素；如光催化剂的禁带宽度、降解湿度、温度、和光照强度等。最后对这三种光催化材料的催化性能进行评价。