CdS和TiO2半導體光催化材料的改性及其光催化性能研究.pdf

1、半導體光催化材料在降解機污染物的方面的應用已受到了人們的廣泛關注，硫化鎘和二氧化鈦作為兩種比較常見的半導體更是研究的熱點。但是由于CdS在溶液中容易發生光腐蝕現象，而且其光生電子-空穴容易復合，嚴重降低了其光催化效率。而TiO2只在紫外光有吸收，也限制了其的應用范圍。為了改善上述半導體存在的缺點，本論文采用共沉淀法合成CuS摻雜的CdS，以及低溫水熱法制備碳包覆CdS(CdS@C)和碳修飾TiO2材料。具體內容如下:
　　(1)采

2、用簡單的共沉淀法制備了CuS摻雜的CdS催化材料(CuS/CdS)，用XRD、SEM、EDX、FT-IR、UV-Vis等對CuS/CdS的物理化學性質進行了系統的表征，并考察了CuS/CdS在甲基橙染料氧化降解反應中的可見光催化性能。結果表明，摻雜CuS能提高CdS的抗氧化能力，增強了CdS在可見光區域內的吸收強度，提高了其光催化降解甲基橙的催化效率。
　　(2)在130℃的低溫的條件下，以葡萄糖為碳源，通過一步水熱碳化法制備了碳

3、包覆的CdS(CdS@C)納米材料，并且通過XRD、SEM、TGA、UV-Vis、PL等表征技術對CdS@C材料進行了系統的表征。結果表明，CdS表面包覆碳物種能減小它的粒子尺寸、改善它的分散性與粒子分布的均勻性，以及能夠促使它優先形成立方晶相;此外，碳物種的表面包覆能拓寬CdS在可見光范圍內的吸收、稍微降低它的帶隙能、減緩CdS的光生電子-空穴對的復合和光氧化腐蝕。改善了CdS在可見光輻射下催化氧化降解甲基橙的活性和穩定性。
　

4、　(3)以四氯化鈦作為鈦源，葡萄糖作為碳源，在130℃水熱條件下制備了碳沉積的TiO2光催化劑，用XRD、SEM、TGA、UV-Vis等表征技術對這類催化劑進行了系統的表征，考察了它們在甲基橙和對氯苯酚溶液的氧化降解反應中的可見光催化活性。結果表明，在TiO2表面的有機碳物種主要以沉積形式存在，并有少量的摻雜態;同時表面碳的存在提高了催化劑的比表面積，增強了它對有機染料的吸附性能，拓寬了它的光吸收范圍，改善了其可見光催化降解甲基橙和對氯