孔徑可調(diào)介孔硫化鋅的制備及其光催化和表面酸堿性質(zhì)的研究.pdf

1、硫化鋅是典型的Ⅱ-Ⅵ族寬禁帶半導(dǎo)體材料,作為一種優(yōu)良的光電材料,不同形態(tài),不同粒徑,特別是納米尺度的硫化鋅應(yīng)用前景十分廣闊.目前納米硫化鋅已經(jīng)被廣泛地研究和應(yīng)用,而有關(guān)介孔硫化鋅的相關(guān)報(bào)道卻比較少.在已有的報(bào)道中,介孔硫化鋅的孔徑一般為3 nm左右,最大比表面積210 m<'2>/g,表現(xiàn)為較無序的孔結(jié)構(gòu).盡管孔徑可調(diào)介孔硫化鋅會有非常廣泛的用途,但至今尚未見關(guān)于制備孔徑可調(diào)介孔硫化鋅的報(bào)道.本文在就介孔材料的發(fā)展現(xiàn)狀、合成機(jī)理、特別是

2、介孔硫化鋅最新研究進(jìn)展進(jìn)行評述的基礎(chǔ)上,報(bào)道了作者利用超聲的方法,使用混合模板劑,制備了一系列介孔硫化鋅,并通過透射電鏡、氮?dú)馕矫摳降葴鼐€,粉末X射線衍射、紅外光譜等方法對合成的介孔材料進(jìn)行了表征的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.結(jié)果表明以十二胺和不同鏈長的直鏈醇作為混合模板劑,能夠?qū)崿F(xiàn)對介孔硫化鋅孔徑的調(diào)整.據(jù)作者所知,這是有關(guān)成功地制備孔徑可調(diào)介孔硫化鋅的首次報(bào)道.制備的介孔硫化鋅孔徑分布較窄、比表面積大,最大孔徑和比表面積分別達(dá)到8.25 nm和35

3、4.07 m<'2>/g.這在目前已知的文獻(xiàn)報(bào)道中都是最大的.另外作者還就使用混合模板劑調(diào)節(jié)孔徑的機(jī)理進(jìn)行了討論. 在合成介孔材料的基礎(chǔ)上,分別使用介孔、納米硫化鋅,以及P25型二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎?用曙紅B溶液來模擬難降解的有機(jī)物質(zhì),以高壓汞燈模擬太陽光,比較研究了它們的光催化降解過程.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:相同質(zhì)量的三種物質(zhì)在不同階段對曙紅B表現(xiàn)出不同的光催化降解效果.三種光催化劑單位面積降解率按照以下順序依次降低,P25型二氧化鈦

4、>納米硫化鋅>介孔硫化鋅.在光催化反應(yīng)過程中,介孔硫化鋅的催化效果并未表現(xiàn)出與其比表面積大小的一致性.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,光催化反應(yīng)效率不僅受光催化劑比表面積的影響,還與光催化劑的結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系. 硫化鋅的許多表面過程都受其表面酸堿反應(yīng)控制.本文利用自動(dòng)電位滴定的方法,通過繪制Ht-pH圖和Gran圖,第一次研究了介孔硫化鋅的表面酸堿性質(zhì).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:不同硫化鋅粒子的表面在水溶液中都表現(xiàn)出了明顯的酸堿性質(zhì).在相同質(zhì)量濃度的情況下