光催化分解和降解有機有毒污染物具有較好的應用前景。硫化鎘(CdS)作為一種半導體催化劑,具有禁帶寬度較低(2.4eV)、可吸收可見光、光催化活性較高等特點,但CdS具有光腐蝕性,限制了其在生產生活中的廣泛應用。本文針對CdS催化劑應用中存在的問題開展研究,通過制備CdS復合材料,提高其對可見光的響應和光催化效率;采用透射電鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、X射線光電子能譜分析儀(XPS)、熒光光譜(PL)等技術對該復合材料結構、形貌及其光學和可見光光催化性能進行了表征,主要研究內容和結果如下:(1)利用PVP分散作用成功制備了 CdS納米顆粒。XRD圖譜證實CdS為立方體晶相結構,TEM確定了 CdS的量子點尺寸,粒徑為4-5nm。在可見光下CdS能光催化降解有機染料。采用TiO₂納米顆粒合成鈦礦相結構的TiO₂納米管(TNTs),形成的中空管子直徑約為10nm,長度超過l00nm。TNTs具有較大的比表面積和對紫外光有響應,在可見光照射下只存在吸附作用。使用化學沉淀法快速合成了 CdMoO₄

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 光催化劑的制備方法
        1.2.1 固相燒結合成法
        1.2.2 溶膠/凝膠合成法
        1.2.3 水熱/溶劑熱合成法
        1.2.4 超聲化學合成法
        1.2.5 熔鹽合成法
        1.2.6 化學氣相沉淀法
    1.3 硫化鎘(CdS)光催化劑催化原理
    1.4 CdS光催化劑活性的影響因素
        1.4.1 半導體的禁帶寬度
        1.4.2 光催化穩(wěn)定性
        1.4.3 量子點尺寸
    1.5 催化劑性能的提高
        1.5.1 摻雜離子
        1.5.2 半導體復合材料
        1.5.3 形貌及尺寸調控
    1.6 納米CdS的實際應用
        1.6.1 太陽能電池的應用
        1.6.2 光催化降解的應用
        1.6.3 在傳感器的應用
        1.6.4 在發(fā)光材料的應用
    1.7 研究目的、意義和內容
        1.7.1 研究目的及意義
        1.7.2 研究內容
        1.7.3 技術路線
第二章 純相單體納米材料的制備以及表征
    2.1 材料與方法
        2.1.1 主要試劑與儀器
        2.1.2 制備CdS納米顆粒
        2.1.3 制備TiO₂納米管(TNTs)
        2.1.4 制備CdMoO₄微球
        2.1.5 分析方法
    2.2 結果與討論
        2.2.1 納米CdS顆粒分析
        2.2.2 TNTs納米材料分析
        2.2.3 CdMoO₄空心微球分析
        2.2.4 光催化分析
    2.3 本章小結
第三章 CdS@TNTs復合材料新方法制備與催化性能表征
    3.1 材料與方法
        3.1.1 主要試劑與儀器
        3.1.2 在TNTs上修飾CdS
        3.1.3 孔雀石綠光降解實驗
    3.2 結果與討論
        3.2.1 XRD分析
        3.2.2 CdS QDs顆粒尺寸的控制
        3.2.3 XPS分析
        3.2.4 TEM和HRTEM分析
        3.2.5 孔雀石綠光降解效果
    3.3 本章小結
第四章 CdS/CdMoO₄空心微球復合材料的化學沉淀法制備及光催化性能
    4.1 材料與方法
        4.1.1 主要試劑與儀器
        4.1.2 制備CdS/CdMoO₄微球
    4.2 結果與討論
        4.2.1 產物的XRD分析
        4.2.2 產物的形貌分析
        4.2.3 XPS能譜分析
        4.2.4 熒光分析
        4.2.5 微球復合材料的結構和合成機理
        4.2.6 光催化分析
    4.3 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文



本文編號：3763416