硫化鎘反蛋白石結(jié)構(gòu)的制備及其光解水性能研究.pdf

1、近年來，隨著全球能源需求和環(huán)境壓力使得尋找新能源的研究越來越受到人們的關(guān)注。其中氫能被人們認(rèn)為是一種最理想的無污染的綠色能源。在眾多制備氫氣的方法中，利用光學(xué)半導(dǎo)體材料進(jìn)行光解水制氫已經(jīng)成為全世界科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。作為最具潛力的制氫方法，半導(dǎo)體光催化分解水目前還有很多難題需要解決。其中，利用材料形貌控制來有效提高光催化分解水性能已成為該領(lǐng)域的關(guān)鍵難題之一。
　　 硫化鎘作為可見光光響應(yīng)半導(dǎo)體材料被認(rèn)為是最有前景的光催化材料之一。

2、目前，科學(xué)家對(duì)其結(jié)構(gòu)在光解水方面的研究有很多，如量子點(diǎn)、一維納米線、納米管、核殼結(jié)構(gòu)、花狀結(jié)構(gòu)等。但是硫化鎘光子晶體結(jié)構(gòu)的光解水性能研究卻鮮有報(bào)道。光子晶體機(jī)理研究表明，光子晶體具有光子禁帶即對(duì)特定頻率的光子不吸收，但是對(duì)于可吸收光子來說，其在周期性的反蛋白石結(jié)構(gòu)中被禁錮，在結(jié)構(gòu)中停留時(shí)間較長(zhǎng)，使得光子的利用率提高，從而提高了產(chǎn)氫效率。所以，本論文擬將光子晶體與硫化鎘納米材料相結(jié)合來考察其光解水性能。
　　 本論文對(duì)窄禁帶半導(dǎo)體

3、材料硫化鎘的反蛋白石結(jié)構(gòu)的可控合成制備進(jìn)行研究。利用單分散高分子小球或無機(jī)材料小球作為模板，通過膠體垂直自組裝、高溫煅燒得到具有反蛋白石結(jié)構(gòu)的硫化鎘納米材料。并且可以改變合成模板小球的尺寸來對(duì)硫化鎘反蛋白石結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可控調(diào)節(jié)。納米材料的微觀形貌、顆粒尺寸、晶型結(jié)構(gòu)、定性定量分析則利用TEM、SEM、XRD、EDS進(jìn)行表征。
　　 在可見光(λ≧420nm)照射下，將硫化鎘反蛋白石結(jié)構(gòu)加入到濃度為0.10M硫化鈉和0.10M亞硫酸鈉