光催化技術(shù)由于在光解水制氫和光降解有機(jī)污染物上的應(yīng)用,成為解決能源和環(huán)境問(wèn)題的最具潛力的方法之一。光催化劑是光催化技術(shù)的核心,所以研制具有高催化活性的光催化劑成為研究熱點(diǎn)。現(xiàn)在較為成熟的光催化劑（如TiO2、ZnO等）,都是在紫外光照射下具有較高的活性,但是紫外光只占太陽(yáng)光能量的4%,而可見(jiàn)光占43%,所以制備出高催化活性、高穩(wěn)定性和廉價(jià)的可見(jiàn)光響應(yīng)光催化劑是光催化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。研制可見(jiàn)光響應(yīng)光催化劑主要有四個(gè)策略：對(duì)紫外光響應(yīng)催化劑的摻雜；有機(jī)染料敏化光催化劑；半導(dǎo)體復(fù)合型光催化劑；新型光催化劑（如硫族化合物半導(dǎo)體）。本論文從后兩種策略著手,利用簡(jiǎn)單的電沉積法（ED）為制備手段,制備出了半導(dǎo)體復(fù)合薄膜CdS/CdSe、TiO2/CdSe和SnS/SnSe,以及新型的光催化劑AggSnS6,并對(duì)它們的光催化性能進(jìn)行了測(cè)試。本論文主要包括以下幾個(gè)部分：1.首先,使用化學(xué)浴沉積法（CBD）制備了CdS薄膜并在氬氣下進(jìn)行了退火,退火后薄膜的晶粒尺寸和吸光系數(shù)都增大。CdSe薄膜電沉積在CdS薄膜上,改變CdSe薄膜的電沉積時(shí)間,得到CdSe厚度不同的CdS/CdSe復(fù)合薄膜。該復(fù)合... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)工程物理研究院北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：118 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３半導(dǎo)體光催化制氨體系示意圖，（ａ）粉末懸浮體系：（ｂ）Ｚ型體系；（ｃ）光電化學(xué)體系??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｓｙｓｔｅｍｓ，?（ａ）?Ｐｏｗｄｅｒ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ?ｗａｔ巧?ｓｐ化ｔｔｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ；??Ｚ＿ｓｃｅｍｅ?ｗｒ?ｎｓｍｔｅｅｒｏｃｈｅｍａ?ｗａｔｒ?ｓｉ打ｉｎｓｓｔｅｍ??

光催化降解有機(jī)污染物有ｗ下一些優(yōu)點(diǎn)Ｐ４＾：??（１）能耗低，反應(yīng)條件溫化在常溫、常壓進(jìn)行，易操作，在紫外光和太陽(yáng)光照射??下就可１＾｜發(fā)生反應(yīng)；??（２）反應(yīng)速度快，有機(jī)污染物可在幾分鐘到數(shù)小時(shí)內(nèi)被完全破壞，避免了聚環(huán)產(chǎn)物??的生成；??（３）降解沒(méi)有選擇性，幾乎能降解任何有機(jī)物；??（４）消除二次污染，礦化產(chǎn)物為無(wú)機(jī)離子，Ｃ〇２，?Ｈ２０；??（５）設(shè)備簡(jiǎn)單、光催化活性高，廉價(jià)，可連續(xù)工作，適用于各種特殊設(shè)計(jì)的反應(yīng)器??系。??．２．３影響光催化效率的因素??光催化效率低下最主要原因是光催化反應(yīng)的量子效率較低，半導(dǎo)體在光照下生成電??－空穴對(duì)，只有遷移到其表面和吸附的水分子或有機(jī)物分子作用才能起到催化作用，??－一

經(jīng)過(guò)幾十年的研究，紫外光響應(yīng)光催化劑已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展，得到較高的量子??效率，但是由于紫外光能量?jī)H占太陽(yáng)光譜的４％左右，而可見(jiàn)光的能量約占太陽(yáng)光能量??的４３％（如圖１．５），所Ｗ研制出具有穩(wěn)定性好、活性高、價(jià)格便宜的可見(jiàn)光響應(yīng)半導(dǎo)體才??能更好的利用太陽(yáng)能，才是解決制氨和降解有機(jī)物問(wèn)題的根本途徑。現(xiàn)在制備可見(jiàn)光響??應(yīng)光催化劑的策略有Ｗ下幾個(gè)：對(duì)寬帶隙的半導(dǎo)體進(jìn)行慘雜，Ｗ降低其帶隙；染料敏化；??復(fù)合半導(dǎo)體；新型的光響應(yīng)半導(dǎo)體，主要為硫化物和磯化物。??紫外線(xiàn)可化化?近紅外線(xiàn)??１．８；?Ｔ——??２?加?５００?巧０?１０００?１２５０?１５００?１７如?２０００?巧如?２５００??波長(zhǎng)［ｎｍ］??圖１．５太陽(yáng)光光譜分布圖??巧ｇｕｒｅ?１．５?Ｔｈｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｄｉｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｏｌ化?ｓｐｅｃｔｒｕｍ??紫外響應(yīng)半導(dǎo)體光催化劑一般是氧化物半導(dǎo)體，它們的導(dǎo)帶能級(jí)由過(guò)渡態(tài)金屬離子??的空軌道構(gòu)成，價(jià)帶能級(jí)主要由０的２ｐ軌道構(gòu)成。所Ｗ滲雜一般有兩種方法，一種是??通過(guò)滲雜過(guò)渡金屬陽(yáng)離子形成新的導(dǎo)帶能級(jí)，滲雜改性研究的主體材料為Ｔｉ〇２和ＳｒＴｉ〇３。??一般據(jù)雜的金屬離子有Ｒｈ、Ｓｂ、Ｎｉ、Ｎｂ等，由于單慘雜通常會(huì)形成光電子和空穴的復(fù)??合中也


本文編號(hào)：3566579