Ⅱ-Ⅵ族半導體復合納米結構的控制合成與性能研究.pdf

1、改革開放以來，人們以破壞生態(tài)環(huán)境為代價來追求經(jīng)濟的快速發(fā)展，從而引發(fā)了一系列環(huán)境問題，給人類健康和社會發(fā)展造成了嚴重的威脅。光催化技術常常被用來解決水污染問題。半導體納米材料因其適宜的帶隙寬度而吸引了人們的關注。多年來，人們在合成高效穩(wěn)定的半導體光催化劑的道路上不斷前進，探索出的方法主要涉及以下幾種:(1)半導體-半導體異質結;(2)半導體-金屬異質結;(3)半導體-碳異質結;(4)多組分異質結。本文選取CdS作為基礎半導體，以半導體-

2、半導體異質結、半導體-碳異質結為理論指導，分別通過CdS與ZnS結合形成ZnxCd1-xS中空合金納米球、碳包覆CdS納米球以及兩種方法相結合而形成ZnxCd1-xS/C核殼復合納米球的方式而達到了光催化效果的不同程度的提高，該論文主要談到了以下三個方面:
　　1.ZnxCd1-xS中空納米球的制備及其光催化性能研究
　　本章通過簡易水熱法合成了形貌均勻的ZnxCd1-xS(0≤x≤1)中空合金納米球，并通過XRD，掃描電子

3、顯微鏡，透射電子顯微鏡等技術手段表征了樣品的結構，尺寸與形貌。結果顯示，我們合成了形貌均一，直徑約100nm，厚度約30nm的ZnxCd1-xS中空合金納米球。在可見光照射下，Zn0.5Cd0.5S對RhB的光催化降解能力最強。
　　2.CdS/C核殼納米球的制備及光催化性能的研究
　　本章通過簡易的一步水熱法合成了直徑約為100nm，碳殼厚度幾納米的CdS/C核殼納米球。通過XRD，SEM，TEM等表征手段，我們對樣品的相

4、，形貌及結構有所了解。與單一的CdS相比，CdS/C核殼納米球表現(xiàn)出了更優(yōu)異的光催化性能和光穩(wěn)定性，主要是由于碳殼的存在加速了光生電子和空穴的有效分離。
　　3.Zn0.5Cd0.5S/C核殼納米球的制備及光催化性能的研究
　　本章以無模板法成功合成了直徑約為100nm，殼厚度約為5nm的Zn0.5Cd0.5S/C核殼納米球。通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)，葡萄糖的量不會對碳殼厚度產(chǎn)生大的影響，但對光催化活性卻有一定影響。與單一CdS和