29929.可控形貌cds的制備及光催化性能的研究

1、瞎壓料技大學(xué)論文題目：可控形貌CdS的制備及光催化性能的研究學(xué)科門類：工學(xué)一級學(xué)科：材料科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院碩士生：武英峰導(dǎo)師：朱振峰教授劉輝副教授2014年5月可控形貌CdS的制備及光催化性能的研究摘要硫化鎘(CdS)是一種典型的直接寬帶隙IIVI族半導(dǎo)體材料，室溫下其禁帶寬度為242ev，具有優(yōu)良的物化性質(zhì)如光電轉(zhuǎn)換特性和發(fā)光性能。同時隨著尺寸的減小與形貌的變化，CdS納米結(jié)構(gòu)的禁帶寬度會發(fā)生明顯的變化，導(dǎo)致其表現(xiàn)

2、出不同于塊狀材料的優(yōu)異的光電性能，其光催化性能也會相差很大。因此人4fJN用各種方法對CdS納米粒子的形貌、粒徑大小和粒徑分布進(jìn)行控制，以期得到具有不同光電性質(zhì)的材料。(1)采用傳統(tǒng)水熱法，在不使用任何輔助劑的情況下，以氯化鎘為鎘源，硫代硫酸鈉為硫源，成功合成了純度較高的纖鋅礦型的結(jié)構(gòu)為表面光滑微球和菜花狀微球兩種形貌的CdS樣品。研究了前驅(qū)體濃度、保溫時間與保溫溫度對CdS產(chǎn)物的形貌、尺寸以及光催化性能的影響。結(jié)果表明這些條件對CdS

3、樣品的結(jié)晶度、形貌及光催化性能有很大影響。因此確定出樣品光催化性能最好時的實驗條件是本實驗的重點。(2)使用乙二胺作為溶劑，硝酸鎘和L半胱氨酸作為起始原料，采用溶劑熱法，通過控制前驅(qū)體摩爾比、保溫時間以及保溫溫度，成功合成了具有優(yōu)良光催化性能的結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀微球形貌的CdS樣品。而且樣品的紫外吸收邊緣相對于塊體CdS材料有明顯的紅移，其吸收峰強(qiáng)度也明顯增大。結(jié)果表明乙二胺對網(wǎng)狀CdS微球的形成及光催化性能的提高有很大的幫助。(3)采用乙二胺

4、或去離子水作為不同溶劑，通過調(diào)節(jié)前驅(qū)體硝酸鎘和巰基乙酸TGA的摩爾比，調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度與時間，使用水熱溶劑熱法成功合成了三種具有明顯不同形貌的CdS樣品，另外還對比研究了三種形貌的生長機(jī)理與光催化性能。結(jié)果表明不同參數(shù)如：TGA與Cd2的摩爾比，溫度，反應(yīng)時間是影響樣品形貌和離子尺寸的關(guān)鍵參數(shù)。(4)以氯化鎘與硫脲作為起始原料，通過傳統(tǒng)水熱法合成了界限分明的多層的純的六方晶系樹突狀CdS晶體。結(jié)果表明硫脲作為硫源與為樹突狀CdS晶體生長提供