ZnS納米薄膜的制備及其光催化性能研究.pdf

1、半導體光催化技術在降解有毒有機污染物方面有著廣泛的應用前景。在諸多半導體材料中，ZnS由于具有化學性質比較穩(wěn)定、無毒、抗光腐蝕、而且成本低等優(yōu)點而備受關注。純的ZnS帶隙較寬，只能吸收太陽光中的紫外部分，導致太陽光的利用效率和光催化活性較低。因此，提高ZnS在可見光范圍的光催化量子效率是目前半導體光催化技術研究的熱點之一。
　　本文以硫酸鋅為鋅源，硫代硫酸銨為硫源，檸檬酸三鈉和酒石酸混合作為絡合劑，采用化學沉積法在導電玻璃襯底上合

2、成了球狀ZnS及其La摻雜ZnS納米薄膜。通過退火處理、摻雜稀土元素La對ZnS納米薄膜進行改性。利用電化學方法、掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀、紫外可見吸光光度計、熒光分光光度計等研究了ZnS納米薄膜的形成過程、形貌、成分、結構及其光學性能。
　　1、采用化學沉積法制備了表面均勻致密，顆粒直徑約為3nm-10nm的ZnS和La摻雜納米薄膜。所獲得的ZnS及其摻雜的納米薄膜均為閃鋅礦結構。La離子的加入，減少了復合離子的遷移

3、率，使成核速率和成膜速率降低，薄膜顆粒尺寸增大。
　　2、隨著退火溫度和升溫速率的提高，ZnS納米顆粒尺寸變大，ZnS薄膜發(fā)射光譜強度明顯下降，紫外-可見吸收光譜顯著紅移，對甲基橙在可見光輻照下的光降解效率提高。
　　3、La摻雜ZnS薄膜晶粒增大，XRD衍射角向小角度稍微偏移。隨著La摻雜摩爾比的增加，發(fā)射峰強度降低，ZnS薄膜的吸收光譜紅移，La/Zn摩爾比在0.3時紅移達到最大。La摻雜可提高ZnS薄膜在可見光和紫外光