光催化分解和降解有機有毒污染物具有較好的應(yīng)用前景。硫化鎘(CdS)作為一種半導(dǎo)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(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用。本文針對CdS催化劑應(yīng)用中存在的問題開展研究,通過制備CdS復(fù)合材料,提高其對可見光的響應(yīng)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(shù)對該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、形貌及其光學(xué)和可見光光催化性能進行了表征,主要研究內(nèi)容和結(jié)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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)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(yīng),在可見光照射下只存在吸附作用。使用化學(xué)沉淀法快速合成了 CdMoO₄

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)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(jié)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(xué)合成法
        1.2.5 熔鹽合成法
        1.2.6 化學(xué)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(dǎo)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(dǎo)體復(fù)合材料
        1.5.3 形貌及尺寸調(diào)控
    1.6 納米CdS的實際應(yīng)用
        1.6.1 太陽能電池的應(yīng)用
        1.6.2 光催化降解的應(yīng)用
        1.6.3 在傳感器的應(yīng)用
        1.6.4 在發(fā)光材料的應(yīng)用
    1.7 研究目的、意義和內(nèi)容
        1.7.1 研究目的及意義
        1.7.2 研究內(nèi)容
        1.7.3 技術(shù)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(jié)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(jié)
第三章 CdS@TNTs復(fù)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(jié)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(jié)
第四章 CdS/CdMoO₄空心微球復(fù)合材料的化學(xué)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(jié)果與討論
        4.2.1 產(chǎn)物的XRD分析
        4.2.2 產(chǎn)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(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和合成機理
        4.2.6 光催化分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3763416