CuxS及Cd摻雜薄膜水熱法制備和光催化性能研究.pdf

1、光催化氧化是一種可以有效降解有機(jī)污染物的新型廢水處理技術(shù)，具有處理效率高、工藝設(shè)備簡單、操作條件易控制等優(yōu)點。而水熱法制備薄膜材料是材料學(xué)研究中一種非常引人注目的液相制膜技術(shù)。本文采用水熱法在銅片上首先沉積了CuxS納米結(jié)構(gòu)薄膜，研究了合成過程中硫源類型，表面活性劑種類，水熱時間，水熱溫度等因素對所得薄膜晶體結(jié)構(gòu)，表面成分，表界面形貌，表面粗糙度。然后選擇具有代表性的亞甲基藍(lán)染料作為研究對象，以CuxS納米結(jié)構(gòu)薄膜光催化劑，進(jìn)行了光催化

2、氧化亞甲基藍(lán)的試驗研究及機(jī)理探討。
　　采用TAA為硫源，DETA-2Na為表面活性劑可獲得低輝銅礦結(jié)構(gòu)Cu2S薄膜，薄膜表面平整，顆粒分布均勻，水熱時間對薄膜晶體結(jié)構(gòu)與形貌影響不大；光催化過程中，加入H2O2可有效抑制電子-空穴對復(fù)合，從而大大提高硫化亞銅薄膜樣品的光催化活性。水熱1h所得薄膜80min亞甲基藍(lán)溶液降解效率達(dá)83.7％。Tu為硫源、EDTA-2Na為表面活性劑可獲得Chalcocite-M結(jié)構(gòu)Cu2S納米結(jié)構(gòu)薄膜

3、，其80min的亞甲基藍(lán)光催化效率可達(dá)92.8%；而S為硫源、EDTA-2Na為表面活性劑時，可獲得立方結(jié)構(gòu)的Cu7S4納米結(jié)構(gòu)薄膜，其80min的光催化效率僅為52.8%。
　　另外通過乙酸鎘摻雜，設(shè)計和制備CuxS納米結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜材料。實驗表明，EDTA-2Na為表面活性劑時復(fù)合薄膜中CdS為六方晶體結(jié)構(gòu)，而SDS為表面活性劑可獲得正交結(jié)構(gòu)CdS晶體；相比之下，六方結(jié)構(gòu)CdS晶體摻雜的復(fù)合納米薄膜的光催化效果更好。摻雜可顯著提