氢能热值高、无污染，被认为是最有希望替代化石能源的清洁能源，来解决现在日益严峻的能源和环境问题。利用太阳能光催化还原水制备氢气也成为了一个研究热点。

Cd2Ge2O6纳米棒是一个宽带隙半半导体，它可以用来制作可高效的催化还原制备氢气的CdS空心纳米棒，近年来也被国内外广大学者们广泛研究着。Cd2Ge2O6晶体结构(图1。1)主要由GeO4和CdO4两种四面体组成[19]。GeO4四面体中由于存在着两种不同的偶极矩，形成了局部电场，增强了光生电子和空穴对的分离，加强了Cd2Ge2O6的光催化活性。但Cd2Ge2O6纳米棒也有它的局限性，它只能对紫外光响应的特点限制了它的前景。

图1。1  Cd2Ge2O6晶体结构示意图[20]

我们采用水热法成功制备了Cd2Ge2O6纳米棒，然后，利用XRD、EDS、FESEM等手段对产品进行了表征。

1。2锗酸盐纳米材料的制备方法

1。2。1水热/溶剂热法

水热/溶剂热法[21-22]主要步骤是，在特制的密闭的反应釜中，水或者有机溶剂作为溶剂，通过反应釜加热产生的高温高压的物理环境下，进行反应得到产物，使难溶或者不溶的产物进行重结晶。该方法制备的产物纯度高，结晶性好，而且形貌和尺寸可以控制，高温固相反应所得产物中经常存在的杂质多和比表面积低等缺点也同样被弥补。锗酸盐纳米材料的制备很多也是采用水热／溶剂热法。例如，Fu等[23]在锗酸盐纳米材料的水热法制备及其光催化性能方面进行了系统的研究，并取得了一系列的进展。例如，他们以Zn(CH3COO)2·2H2O和GeO2作为反应原料，利用水热法，通过改变CTAB的用量和反应体系的pH值等条件实现了对Zn2GeO4形貌的有效调控[24]。Wang[22]等通过水热反应制备了PbGeO3纳米带和PbGeO3纳米线，并对合成条件(如乙二胺的用量、反应温度和反应时间)进行了系统的探讨。通过研究表明，改变乙二胺的用量来调控所制备的PbGeO3纳米线的直径。另外，他们还发现改变反应时间可以使PbGeO3纳米带向PbGeO3纳米线进行转化。随后，通过水热/溶剂热法其它一些锗酸盐纳米材料也相继被合成出来了，如Cd2Ge2O6纳米线[23]、花状Cd2Ge2O6多级结构[24]、Ca2GeO4纳米线[25]、Mn2Ge2O7纳米棒[26]以及花状CuGeO3[27]等。

图1。2  (a) 使用高温固相法制备的Zn2GeO4的SEM照片和在不同水热条件下制备的Zn2GeO4的SEM照片:(b) Zn2GeO4 纳米棒 (pH 8, 140C, 0。1 g CTAB), (c) Zn2GeO4纳米棒 (pH 8, 140C, 不加CTAB), 和 (d) Zn2GeO4 纳米棒 (pH 5, 140C, 0。1 g CTAB)[27]

1。2。2微波辅助合成法

微波炉加热法是一种新型的加热方式，它具有高速，高效，并且方便控制和清洁的优点。和传统的加热方式作比较，微博辅助合成的优点还包括了反应的时间较短，受热很均匀，材料的均匀性更好的优点，不仅如此，由于化学反应的选择性的显著提高，副产物的产量的减少，从而它的生产率有一定的提高。微波辅助合成法[28-29]现在被广泛地实验于有机合成以及无机纳米材料的制备，其中也包括锗酸盐纳米材料。例如，Zhang等以水和聚乙二醇作为反应介质，通过微波辅助反应成功地制备了单分散的Zn2GeO4纳米棒束。他们接着采用了与其类似的合成方法再一次成功地得到了由纳米线自组装而成的红血球状Cd2Ge2O6多级结构。

图1。2Zn2GeO4纳米棒束的SEM照片[47] (微波, 170C, 15 min)[28-29]

图1。3 红血球状Cd2Ge2O6的SEM照片[48] (微波, 180C, 10 min)[28-29]

1。2。3热蒸发法

热蒸发法主要的方法是在管式炉的高温端把反应物放入从而使反应物进行蒸发，然后通过载气将蒸汽带向低温端随后凝聚成核生长的过程。在热蒸发法的使用受很多因素影响，比如反应原料的种类、加热温度以及载气种类等。锗酸盐纳米材料制备也可以通过热蒸发法实现。例如，Gu等[30]曾报道使过用Ge粉和Zn粉和载气氩气，可以在Si基底上进行合成得到了Zn2GeO4纳米棒阵列图1。4)。Zhan等[31]氧化铟和氧化锗制备了直径约为200 nm的In2Ge2O7纳米管。Yan等过改变实验条件(如催化剂、原料和载气等)实现了In2Ge2O7纳米带、In2Ge2O7纳米线还有In2Ge2O7纳米多级结构的可控制备。尽管如此，使用热蒸发法制备锗酸盐纳米材料，还需要在形貌和尺寸有效调控方面有更多的发展。