硫化鎘系復(fù)合材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化材料能夠?qū)⒂袡C(jī)污染物徹底降解，因而在污水處理領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用價值。CdS納米材料由于帶隙窄能夠響應(yīng)可見光等優(yōu)點，成為近年來的研究熱點。為了提高CdS的光量子效率、抑制其光腐蝕現(xiàn)象，本文采用化學(xué)水浴沉積法和多元醇法來制備CdS復(fù)合材料。論文的研究工作包括以下3個方面：
　　(1)采用化學(xué)水浴沉積法制備出純CdS納米材料，通過XRD的檢測表明CdS的結(jié)構(gòu)是立方晶型和六方晶型混合存在的。該體系中研究了氨水和氯化銨的濃度對C

2、dS結(jié)構(gòu)、形貌和光催化性能的影響。當(dāng)氯化銨為1.5g而改變氨水濃度時，花狀和球狀CdS共同存在，并隨著氨水的濃度增大球狀CdS減少，而花狀CdS變薄，繼續(xù)增加氨水時又出現(xiàn)球狀CdS增多的現(xiàn)象；當(dāng)氨水的量為10 mL而改變氯化銨的濃度時，CdS呈球狀，隨著氯化銨濃度的增大，CdS納米粒子粒徑變小，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重。
　　(2)通過水浴沉積法和多元醇法制備CdS/T-ZnOw復(fù)合材料。水浴沉積法制備CdS/T-ZnOw樣品體系中，研究了C

3、d/Zn摩爾比和NH4Cl的濃度對復(fù)合材料形貌和光催化性能的影響。當(dāng)氯化銨的濃度為0.017 mol/L，隨著Cd/Zn摩爾比的增大，CdS/T-ZnOw樣品中CdS的沉積量增大，并且CdS納米顆粒團(tuán)聚越來越嚴(yán)重，樣品的光催化性能降低；當(dāng)Cd/Zn摩爾比為0.1％時，隨著氯化銨濃度的增大，CdS的沉積量減小，CdS納米顆粒分布均勻，團(tuán)聚得到控制。氯化銨濃度為2.99 mmol/L時，CdS/T-ZnOw樣品的光催化性能最好。通過多元醇法

4、制備的CdS/T-ZnOw體系中，當(dāng)PVP的含量為0.02 g而改變Cd/Zn摩爾比時，隨著Cd/Zn摩爾比的增大，CdS的沉積量增大，而且團(tuán)聚嚴(yán)重。當(dāng)Cd/Zn≤0.57％時，Cd/Zn摩爾比越大，樣品的光催化性能越好；Cd/Zn>0.57％時，樣品的光催化性能越來越差。當(dāng)Cd/Zn=0.57％，PVP小于或等于0.06g時，隨著PVP量的增加，樣品中CdS的沉積變得均勻，光催化性能也越來越好；若PVP繼續(xù)增大時，CdS納米顆粒會變得

5、非常細(xì)小，分布均勻，但是光催化性能反而降低。
　　(3)采用化學(xué)水浴沉積法制備CdS/MWCNTs納米復(fù)合材料體系，MWCNTs的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和MH4Cl的濃度對材料的形貌和光催化性能都有影響。當(dāng)氯化銨的濃度為0.05mol/L，改變Cd2+濃度時，CdS的沉積量隨著Cd2+濃度的減小而減少，并且CdS納米顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象得到有效的抑制；當(dāng)MWCNTs質(zhì)量分?jǐn)?shù)>9％時，樣品的光催化效率降低。選擇MWCNTs質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9％而改變NH4Cl的