CdS-TiO2納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備及其光催化機(jī)制的研究.pdf

1、光催化反應(yīng)對(duì)環(huán)境沒有污染，只要有光照，常溫常壓下就可以自然發(fā)生，可以促進(jìn)其它化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。光催化反應(yīng)可以用于殺菌、凈化空氣、防霉防藻以及防污自潔;并且具有安全性和持久性。近20多年來，納米二氧化鈦是主流的光催化劑。它具有無毒無污染便宜等優(yōu)點(diǎn)，但是由于二氧化鈦的帶隙寬度太大(3.2ev)，特別當(dāng)它達(dá)到納米級(jí)別時(shí)，吸收會(huì)進(jìn)一步的藍(lán)移，只能利用紫外線。而太陽光中到達(dá)地表的紫外光只有3％～4％。所以效率非常低。由此得出，我們必須開發(fā)帶隙寬度窄

2、的半導(dǎo)體催化劑，從而更多的利用太陽光。
　　 CdS的禁帶寬度是2.5eV，要比TiO2的禁帶帶度3.2eV窄，在可見光就能夠激發(fā)。前人研究表明，缺陷的存在有利于CdS光催化性能的提高，但是會(huì)導(dǎo)致CdS催化劑發(fā)生腐蝕。沒有缺陷的CdS不會(huì)發(fā)生腐蝕，但它的光催化性能不高。所以制備一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并且在可見光下催化效率高的催化劑就變得極為迫切。
　　 本論文通過有機(jī)密度分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不同缺陷的CdS的分離，并通過調(diào)節(jié)反應(yīng)氣

3、氛，控制了缺陷的生長。發(fā)現(xiàn)在氧氣條件下有助于缺陷的生成，而氮?dú)鈼l件下不利于缺陷的生長，并在充有氧氣和氮?dú)庀路謩e制備出了帶有缺陷和不帶有缺陷的CdS納米粒子。我們將不帶有缺陷的CdS納米粒子與TiO2復(fù)合，成功制備出了CdS-TiO2復(fù)合催化劑，并比較了它們的催化性能。研究表明隨著CdS量的增多，復(fù)合催化劑的光催化效率明顯提高。當(dāng)比例達(dá)到2.0時(shí)，催化效率最好，并且優(yōu)于帶有缺陷的CdS。
　　 通過對(duì)光催化的比較，我們對(duì)帶有缺陷C