三維球形硫化銻與氯氧化銻復合材料的制備及光催化活性的研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展和對環(huán)境保護的忽視，環(huán)境問題越來越嚴重。同時，由于工業(yè)廢水的不當排放，而使水體環(huán)境日益惡化。其中染料廢水由于色度高，有機污染物濃度大、結(jié)構(gòu)復雜以及生物毒性大成為了水污染治理的一大難題。由于傳統(tǒng)的處理方法存在去除效率低，成本高，伴有二次污染等的不足，因而為了應對逐漸惡化的水體環(huán)境，尤其是針對染料廢水的處理，作為一種綠色高效的水治理方法，光催化技術(shù)開始受到廣泛的關(guān)注。光催化技術(shù)利用清潔能源太陽能對污染物進行氧化分解，針對染料廢

2、水中各種難以降解的有機染料物質(zhì)能夠很好的降解去除，因而引起了環(huán)境領(lǐng)域的學者和研究者的研究熱潮，對應的半導體材料的制備也成為了材料領(lǐng)域的熱點。
　　本文利用了簡單的水熱法一步成功制備合成了三維球形的Sb2S3/Sb4O5Cl2復合材料，過程操作容易，條件控制便利，水熱的溫度比較溫和(100℃)，并且未有添加任何表面活性劑甚至是有機溶劑。這是Sb2S3/Sb4O5Cl2復合材料的第一次被成功制備，同時也是硫化銻與銻的其他化合物的第一次

3、成功復合。
　　本研究的第一部分，主要介紹了三維球形硫化銻與氯氧化銻復合材料的制備方法及復合材料的表征。通過X射線衍射(XRD)，X射線光電子能譜(XPS)，場發(fā)射電子顯微鏡(FESEM)，掃描電子顯微鏡(SEM)，能譜分析(EDX)，高分辨率透射電鏡(HRTEM)以及元素映射(Element Mapping)等多種方法對樣品進行了表征、探討和深入分析，從多方面多角度證實了硫化銻(Sb2S3)與氯氧化銻(Sb4O5Cl2)的成功復

4、合以及三維球形結(jié)構(gòu)的生成。
　　第二部分，主要進行了三維球形硫化銻與氯氧化銻復合材料制備條件的研究，包括pH、溫度、水熱過程、HCl和NaOH濃度等因素的影響以及三維球形硫化銻與氯氧化銻復合材料復合的機理以及三維球形結(jié)構(gòu)形成的機理的研究。
　　第三部分，主要進行了三維球形硫化銻與氯氧化銻復合材料光催化活性的研究，利用紫外-可見漫反射光譜、比表面積、熒光光譜的表征對復合材料的光學性質(zhì)進行了分析研究，研究了復合材料對甲基橙和亞甲

5、基藍的光催化降解作用、光催化降解染料的機理以及光催化活性的穩(wěn)定性。結(jié)果表明Sb2S3/Sb4O5Cl2復合材料對可見光有很強的吸收，并且它們的帶隙在2.45 eV與2.83 eV之間，同時也擁有優(yōu)秀的電子重組速率等的光學性能，因此Sb2S3/Sb4O5Cl2復合材料具備成為一種優(yōu)越的光催化劑的潛力，在光催化降解甲基橙和亞甲基藍的實驗中，Sb2S3/Sb4O5Cl2復合材料能分別達到83.7％和88.2％的降解效率，并且具備良好的穩(wěn)定性。