硫化鎘（CdS）基復(fù)合材料由于可見光響應(yīng)好,催化效率高,成本低廉等優(yōu)點在光催化領(lǐng)域展現(xiàn)出極高的應(yīng)用潛力。本論文主要利用溶劑熱法等方法合成了一系列CdS基復(fù)合材料并探討了其光催化產(chǎn)氫的性能及光催化反應(yīng)機理。由于禁帶寬度改變,催化活性位點數(shù)量增加等因素共同影響,通過控制CdS基復(fù)合材料形貌,與其他材料構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)構(gòu),形成固溶體等方法對光催化劑進(jìn)行改性過后,其光催化產(chǎn)氫性能有了明顯提高。具體研究內(nèi)容如下:不同結(jié)構(gòu)的二硫化鉬（MoS2）負(fù)載的CdS納米棒與還原氧化石墨烯（rGO）異質(zhì)結(jié)構(gòu)的合成及其光催化性能研究:通過溶劑熱法和超聲法構(gòu)筑了不同結(jié)構(gòu)的MoS2（2H-MoS2,1T-MoS2及無定型MoS2）負(fù)載的CdS納米棒與rGO異質(zhì)結(jié)構(gòu)并將其應(yīng)用于光催化產(chǎn)氫。通過一系列表征,異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有兩種光催化反應(yīng)通道并且光催化產(chǎn)氫性能得到明顯提高。異質(zhì)結(jié)構(gòu)中,XPS結(jié)果顯示不同結(jié)構(gòu)的MoS2作為助催化劑為光催化產(chǎn)氫提供不同種類的反應(yīng)活性位點,rGO的加入則改善了載流子運輸。通過比較三種異質(zhì)結(jié)構(gòu)說明,合適的能帶結(jié)構(gòu),高活性反應(yīng)位點,改善電子空穴的分離與運輸對光催化活性的提升有明顯影響。含有豐富空位的MoSe... 

【文章來源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

纖鋅礦硫化鎘(a)和閃鋅礦硫化鎘(b)的晶體結(jié)構(gòu)，大的紅球代表Cd，小的綠球代表S[16]

硫化鎘基復(fù)合材料的制備及其光催化性質(zhì)研究2通過模擬計算可知，纖鋅礦硫化鎘的帶隙為2.4eV，閃鋅礦硫化鎘為2.3eV，這使得硫化鎘被看做一種極有前途的可見光催化劑，可用于光催化制氫，光催化降解，光催化還原二氧化碳等多個方向[17]。通常情況下，硫化鎘的吸收帶邊位于516nm左右，這使得硫化鎘對于可見光具有極好的吸收性能[18-21]。1.1.2硫化鎘的形貌圖1.2不同形貌的CdS示意圖[115]根據(jù)生長環(huán)境的不同，CdS可以生長成不同的形貌，包括零維量子點，一維納米棒，二維納米片，三維納米球等（圖1.2）。不同形貌的CdS由于暴露晶面，結(jié)晶性等方面的差異而具有不同的光催化活性。圖1.3(a)CdS量子點的TEM照片；(b)CdS量子點對亞甲基藍(lán)染料的降解效率；(c)不同PH值下CdS量子點降解效率；(d)CdS量子點降解機理示意圖[25]零維的CdS量子點由于粒徑較小且激發(fā)光譜寬，使得其發(fā)射光譜覆蓋范圍較大[22-24]。CdS量子點的量子尺寸效應(yīng)可以控制其能級的變化，隨著量子點尺寸的減小，CdS的帶隙不斷增加，其吸收譜和發(fā)射譜發(fā)生藍(lán)移。然而，零維的CdS量子點穩(wěn)定性較差，環(huán)境變化時極易團(tuán)聚，這使得它在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用受到極大限制。為了解決這一問題，Preethy等人使用polyvinylpyrrolidone作為配體，合成了可以在水溶液中為穩(wěn)定存在的

硫化鎘基復(fù)合材料的制備及其光催化性質(zhì)研究2通過模擬計算可知，纖鋅礦硫化鎘的帶隙為2.4eV，閃鋅礦硫化鎘為2.3eV，這使得硫化鎘被看做一種極有前途的可見光催化劑，可用于光催化制氫，光催化降解，光催化還原二氧化碳等多個方向[17]。通常情況下，硫化鎘的吸收帶邊位于516nm左右，這使得硫化鎘對于可見光具有極好的吸收性能[18-21]。1.1.2硫化鎘的形貌圖1.2不同形貌的CdS示意圖[115]根據(jù)生長環(huán)境的不同，CdS可以生長成不同的形貌，包括零維量子點，一維納米棒，二維納米片，三維納米球等（圖1.2）。不同形貌的CdS由于暴露晶面，結(jié)晶性等方面的差異而具有不同的光催化活性。圖1.3(a)CdS量子點的TEM照片；(b)CdS量子點對亞甲基藍(lán)染料的降解效率；(c)不同PH值下CdS量子點降解效率；(d)CdS量子點降解機理示意圖[25]零維的CdS量子點由于粒徑較小且激發(fā)光譜寬，使得其發(fā)射光譜覆蓋范圍較大[22-24]。CdS量子點的量子尺寸效應(yīng)可以控制其能級的變化，隨著量子點尺寸的減小，CdS的帶隙不斷增加，其吸收譜和發(fā)射譜發(fā)生藍(lán)移。然而，零維的CdS量子點穩(wěn)定性較差，環(huán)境變化時極易團(tuán)聚，這使得它在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用受到極大限制。為了解決這一問題，Preethy等人使用polyvinylpyrrolidone作為配體，合成了可以在水溶液中為穩(wěn)定存在的


本文編號：3488139