微波輔助合成金屬硫化物納米復(fù)合材料及光催化性能研究.pdf

1、近年來，環(huán)境問題與能源問題已經(jīng)成為社會(huì)面臨的兩大難題。環(huán)境污染給人類的健康和開常生活帶來了越來越大的影響，引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。其中水污染已經(jīng)成為全球性的頭等治理難題。傳統(tǒng)的水污染治理方法主要有:物理吸附、化學(xué)處理和微生物降解，這些方法為污水處理和環(huán)境保護(hù)起了重要的作用，但是它們自身也存在著耗能高、效率低、處理周期長(zhǎng)、二次污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，這些問題在很大程度上阻礙了大規(guī)模推廣和使用。因此，我們亟需尋找一種既環(huán)保節(jié)能又沒有二次污染的環(huán)境友好

2、型污水處理技術(shù)。在此背景下，光催化污水處理技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注，它是一種利用半導(dǎo)體材料在太陽光的照射下受激活化，產(chǎn)生羥基自由基、超氧自由基等活性物種的新型環(huán)保技術(shù)。作為該技術(shù)的核心，光催化劑一直是研究的核心，在已知的眾多光催化材料中，過渡金屬硫化物是一類具有高效光催化性能的催化劑，在光催化降解廢水中有機(jī)污染物以及含六價(jià)鎘等重金屬離子方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文圍繞微波輔助合成不同金屬硫化物納米復(fù)合材料及其光催化性能研究展開工

3、作，著重研究了金屬硫化物納米材料的制備過程以及所制各材料的光催化降解有機(jī)污染物的性能。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1.微波輔助合成多孔Ag2S-Ag雜化納米管及其光催化性能研究
　　本章節(jié)采用Ag2CO3納米棒作為模板，以硫代乙酰胺作為硫源，通過微波輔助合成技術(shù)在Ag2CO3納米棒表而進(jìn)行原位硫化，模板表而產(chǎn)生Ag2S骨架的同時(shí)，Ag2CO3也發(fā)生自分解，產(chǎn)生CO2，H2O，和Ag單質(zhì)，從而一步形成多孔Ag2S

4、-Ag雜化結(jié)構(gòu)。在此反應(yīng)中，通過改變硫代乙酰胺的濃度，可以準(zhǔn)確地控制雜化管中Ag的含量以及實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)物形貌的調(diào)控。所制備的Ag2S-Ag雜化管表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化降解有機(jī)染料甲基橙和還原有毒金屬Cr(Ⅵ)的活性，而且對(duì)不同樣品在光催化反應(yīng)中產(chǎn)生活性物種·OH白南基的相對(duì)數(shù)量進(jìn)行了測(cè)試。
　　2.微波輔助合成多孔CdO/CdS核-殼納米立方塊及其光催化還原Cr(Ⅵ)的性能研究
　　本章中以CdCO3納米立方塊為模板，采用微波輔助的

5、方法，在CdCO3模板表面進(jìn)行原位硫化，合成CdCO3/CdS核-殼結(jié)構(gòu)前驅(qū)體，之后經(jīng)過高溫煅燒，CdCO3分解產(chǎn)生CdO和CO2氣體，得到尺寸均一、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的多孔CdO/CdS核-殼納米立方塊。實(shí)驗(yàn)中所制備的CdO/CdS納米復(fù)合材料展現(xiàn)出比單一材料CdO和CdS更高的光催化還原Cr(Ⅵ)的活性。由此我們確信，本文中所介紹的方法能為其它二元多孔非球形材料的制各提供一種新的思路。
　　3.微波輔助合成還原氧化石墨烯/CdS納米復(fù)合