本申请涉及光催化，尤其涉及一种光热-光催化系统及其制备方法以及产氢设备和氢燃料电池。
背景技术：
1、经济快速增长带来的能源危机和环境挑战已经迫切促使人们寻求清洁能源和绿色化学技术。在潜在的太阳能燃料中，氢能是一种高能量密度的清洁能源，有可能在未来取代传统化石燃料成为主要能源。
2、光催化作为一种环境净化和能源利用的创新技术，在将太阳能转化为可储存的氢能方面具有巨大的前景。在过去几十年里，研究者大量的注意力都集中在材料设计上，各种半导体材料，如金属氧化物、金属硫化物、非金属半导体等，已被探索作为光催化高效制氢的光催化剂。其中，n型半导体cds因其较强的可见光吸收能力和有利于光催化反应的能带结构而受到广泛关注。然而，固有的光腐蚀、载流子的快速重组和较差的循环稳定性阻碍了cds光催化剂的应用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种光热-光催化系统及其制备方法，使得所述光热-光催化系统能够显著提高光催化析氢效率；
2、本申请的另外一个目的在于提供基于上述光热-光催化系统的产氢设备、产氢方法和氢燃料电池。
3、为了解决上述技术问题/达到上述目的或者至少部分地解决上述技术问题/达到上述目的，作为本申请的第一个方面，提供了一种光热-光催化系统，包括经过热处理的碳泡沫基体，以及cds/p-n异质结光催化剂，所述p-n异质结光催化剂分布于碳泡沫基体的表面；所述p-n异质结光催化剂中负载于cds表面并在两者接触处形成p-n异质结；所述cds和的质量比为（150-199）：（50-1）。
4、可选地，所述热处理为在空气中于100-600℃下退火1-10h；所述碳泡沫基体包括三聚氰胺海绵。
5、可选地，所述p-n异质结光催化剂由cds和充分接触后煅烧获得。
6、可选地，所述碳泡沫基体的表面还包括聚偏二氟乙烯。
7、作为本申请的第二个方面，提供了所述的光热-光催化系统的制备方法，包括：
8、以和cds为原料制备cds/p-n异质结光催化剂；
9、将所述的p-n异质结光催化剂与溶剂混合均匀，获得混合溶液，将所述混合溶液涂覆于碳泡沫基体表面，干燥后获得所述光热-光催化系统。
10、可选地，所述混合溶液还包含聚偏二氟乙烯。
11、作为本申请的第三个方面，提供了一种产氢设备，包括本申请所述的光热-光催化系统。
12、作为本申请的第四个方面，提供了一种产氢方法，采用本申请所述的光热-光催化系统与水接触，在光照下进行光催化反应，产出氢气。
13、作为本申请的第五个方面，提供了一种氢燃料电池，包括本申请所述的产氢设备，所述产氢设备产出的氢作为燃料通过电化学反应转变为电能。
14、本申请通过煅烧工艺构建了cds/p-n异质结光催化剂，其能够确保光生载流子的空间传输连续性和有效分离，抑制了cds固有的光腐蚀，从而显著提高了光催化效率。此外，本申请结合cds/p-n异质结光催化剂和具有宽太阳光谱响应范围的碳泡沫光热材料获得了高效的光热-光催化系统，其能够将液态水转化为水蒸气，同时在光照射下将水蒸气分解为氢气。相比于传统光催化分解水制氢系统，本申请所述光热-光催化系统优化了太阳能的吸收、转化和利用，提高了整体反应温度，并且最大限度降低了催化界面处的气体输运阻力，从而显著提高了光催化制氢效率。
1.一种光热-光催化系统，其特征在于，包括cds/ p-n异质结光催化剂和经过热处理的碳泡沫基体，所述p-n异质结光催化剂分布于碳泡沫基体的表面；所述p-n异质结光催化剂中负载于cds表面并在两者接触处形成p-n异质结；所述cds和的质量比为（150-199）：（50-1）。
2.根据权利要求1所述的光热-光催化系统，其特征在于，所述热处理为在空气中于100-600℃下退火1-10h。
3.根据权利要求1所述的光热-光催化系统，其特征在于，所述p-n异质结光催化剂由cds和充分接触后煅烧获得。
4.根据权利要求1所述的光热-光催化系统，其特征在于，所述碳泡沫基体包括三聚氰胺海绵。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的光热-光催化系统，其特征在于，所述碳泡沫基体的表面还包括聚偏二氟乙烯。
6.权利要求1所述的光热-光催化系统的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述混合溶液还包含聚偏二氟乙烯。
8.一种产氢设备，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的光热-光催化系统。
9.一种产氢方法，其特征在于，采用权利要求1-5任意一项所述的光热-光催化系统与水接触，在光照下进行光催化反应，产出氢气。
10.一种氢燃料电池，其特征在于，包括权利要求8所述的产氢设备，所述产氢设备产出的氢作为燃料通过电化学反应转变为电能。
