水熱法制備銅鋅錫硫及其性能的研究.pdf

1、伴隨著工業(yè)的繁榮發(fā)展，各種環(huán)境問題以及能源危機現實都擺在人們的面前，這迫切需要探索工業(yè)、環(huán)境、能源之間的可持續(xù)發(fā)展模式。作為一種妥善解決環(huán)境污染問題的途徑，半導體光催化技術能夠利用清潔無污染、取之不盡的太陽能，在較為溫和的條件下，將廢水中的有機污染物徹底分解。這種技術避免了對環(huán)境造成次生災害，同時光催化技術具有綠色、低成本等優(yōu)點，所以逐漸受到工業(yè)發(fā)展的重視。
　　由于光伏材料的最佳禁帶寬度與化合物 Cu2ZnSnS4(CZTS)的

2、固有禁帶寬度非常相似，并具有較大的吸收系數，另外其組成元素豐富、無毒，因而在薄膜太陽能電池吸收層領域、光催化反應領域都有著廣闊的應用前景。
　　本課題從CZTS化合物的制備合成與性能特點等方面進行探究。主要工作如下：
　　(1) CZTS粉末的制備與表征。采用水熱法，選取PVP作為制備過程的表面活性劑，從 CN2H4S（硫脲）、CuCl2、ZnCl2、SnCl4四種原料中合成提取 CZTS粉末，同時觀察反應條件中溫度和PVP

3、含量對CZTS產物外觀和結構的影響。借助于XRD、SEM、EDS及UV-Vis等途徑來對CZTS進行質量及微觀結構上的表征。從結果中發(fā)現：具有良好結晶性的CZTS粉末，呈現出鋅黃錫礦結構時能較好的響應可見光，它的光學帶隙是1.49 eV。
　　(2) CZTS粉末光催化性能的研究。模擬廢水處理過程，采用羅丹明B溶液為目標對象，在可見光照射環(huán)境下測試 CZTS粉末的光催化特性。數據顯示：CZTS在可見光環(huán)境中有很好的催化特性，5小時