納米CdS復(fù)合材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、光催化分解和降解有機(jī)有毒污染物具有較好的應(yīng)用前景。硫化鎘(CdS)作為一種半導(dǎo)體催化劑，具有禁帶寬度較低(2.4eV)、可吸收可見(jiàn)光、光催化活性較高等特點(diǎn)，但CdS具有光腐蝕性，限制了其在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用。本文針對(duì)CdS催化劑應(yīng)用中存在的問(wèn)題開(kāi)展研究，通過(guò)制備CdS復(fù)合材料，提高其對(duì)可見(jiàn)光的響應(yīng)和光催化效率;采用透射電鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線(xiàn)衍射儀(XRD)、X射線(xiàn)光電子能譜分析儀(XPS)、熒光光譜(PL)等

2、技術(shù)對(duì)該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、形貌及其光學(xué)和可見(jiàn)光光催化性能進(jìn)行了表征，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)利用PVP分散作用成功制備了CdS納米顆粒。XRD圖譜證實(shí)CdS為立方體晶相結(jié)構(gòu)，TEM確定了CdS的量子點(diǎn)尺寸，粒徑為4-5nm。在可見(jiàn)光下CdS能光催化降解有機(jī)染料。采用TiO2納米顆粒合成鈦礦相結(jié)構(gòu)的TiO2納米管(TNTs)，形成的中空管子直徑約為10nm，長(zhǎng)度超過(guò)100nm。TNTs具有較大的比表面積和對(duì)紫外光有響應(yīng)，在可

3、見(jiàn)光照射下只存在吸附作用。使用化學(xué)沉淀法快速合成了CdMoO4微米空心小球，球體直徑小于1μm。CdMoO4和TiO2在可見(jiàn)光下沒(méi)有催化性能，但吸附性能優(yōu)于TiO2納米管。
　　(2)采用化學(xué)沉積法成功制備CdS@TNTs。XRD測(cè)試表明CdS和TiO2納米管(TNTs)均制備成功，TEM和HRTEM圖像證實(shí)CdS QDs成功附著在TNTs表面上。在模擬可見(jiàn)光照射下，評(píng)價(jià)了納米復(fù)合材料光催化降解孔雀石綠(MG)的效果。研究了不同濃

4、度CdS量子點(diǎn)修飾的TNTs光催化性能，其性能從高到低的依次為10％CdS@TNTs、5％CdS@TNTs、15％CdS@TNTs、CdS和純相TNTs。其中10％CdS@TNTs的光催化活性?xún)?yōu)于其他納米復(fù)合材料。
　　(3)采用化學(xué)沉淀法制備CdS/CdMoO4空心微球復(fù)合材料，空心微球直徑在1μm左右，表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能。CdMoO4良好的光生電子轉(zhuǎn)移性能使得CdS/CdMoO4空心微球復(fù)合材料具備了高的催化性能和光穩(wěn)定性。