硫化銦銀基光催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、光催化材料在光伏、光電、光催化等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用使得光催化技術(shù)在解決當(dāng)前的環(huán)境、能源及可持續(xù)發(fā)展等問題上具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。
　　本論文以硫化銦銀為研究對象，旨在探究材料的規(guī)?；苽浼案男?、單元過程的調(diào)控、生長機(jī)理及光催化機(jī)理等。實驗采用簡易的共沉淀法制備催化活性高、礦化能力強(qiáng)、光譜響應(yīng)范圍寬的硫化銦銀基光催化劑。另外，實驗引進(jìn)功能化的碳納米管及介孔氮化碳對硫化銦銀功能化修飾。具體研究內(nèi)容和結(jié)論歸納如下：
　　(1)窄帶隙富銦型A

2、gInS2光催化劑的制備及其性能研究。實驗采用一鍋共沉淀法，分別以AgNO3、In(Cl)3?4H2O為銀源和銦源，以硫代乙酰胺(TAA)為硫源和沉淀劑，通過調(diào)控體系反應(yīng)溫度、TAA投料量、溶劑及前驅(qū)體中In/Ag摩爾比以優(yōu)化合成方案。實驗通過一系列表征技術(shù)對合成產(chǎn)物的物相、形貌、結(jié)構(gòu)及光電性能進(jìn)行分析，且以甲基橙和鄰硝基苯酚為降解底物，研究AgInS2光催化活性及礦化程度，推導(dǎo)其降解機(jī)理。實驗發(fā)現(xiàn)前驅(qū)體中In/Ag摩爾比對產(chǎn)物的形貌、

3、光電性能及光催化活性有影響。當(dāng)In/Ag為9時，AgInS2(In/Ag=9)的帶隙能為1.62 eV，光電流密度為11μA?cm-2，且呈現(xiàn)出較高的催化活性。優(yōu)異的光催化活性歸因于Ag+-In3+前驅(qū)體與乙二醇的協(xié)同效應(yīng)、較強(qiáng)的可見光響應(yīng)能力、較窄的帶隙能及較多的光生載流子等。
　　(2)AgIn5S8(AIS)及改性AIS復(fù)合光催化劑(CNT/AIS、g-C3N4/AIS)的制備及其性能研究。首先分別以AgNO3、In(NO3

4、)3?xH2O和硫代乙酰胺為原料，采用共沉淀法，在水溶液中低溫制備立方尖晶石相AIS光催化劑，通過考察合成過程中樣品的晶相、形貌、水合粒徑及交流阻抗演變情況推導(dǎo)AIS晶體生長機(jī)理。實驗以功能化的碳納米管分散液(f-MWCNT)和介孔氮化碳(mpg-C3N4)為載體對AIS功能化修飾。通過一系列物相、結(jié)構(gòu)、光電性能及光催化活性測試，確定優(yōu)化的碳材料(f-MWCNT、mpg-C3N4)與AIS之間的比例均為3 wt％。復(fù)合材料呈現(xiàn)明顯優(yōu)異的