TiO2-CdS納米復(fù)合材料和Zn摻雜CdS水熱法制備及其可見光催化降解羅丹明-B研究.pdf

1、眾所周知，在21世紀(jì)環(huán)境污染是一個主要的問題，半導(dǎo)體光催化材料因可以利用太陽能這一再生能源解決環(huán)境污染問題而具有廣泛的應(yīng)用潛力。CdS是應(yīng)用最廣泛的Ⅱ-Ⅵ半導(dǎo)體光催化劑，它的帶隙為2.4eV，該材料的光催化活性低是因?yàn)樗妮d流子和空穴容易復(fù)合。為了有效獲取光能，必須抑制光激發(fā)電子和空穴的復(fù)合。在這篇論文中，我們利用水熱法制備了Zn摻雜CdS和TiO2/CdS納米復(fù)合材料，這種復(fù)合物可以在可見光下將環(huán)境有機(jī)污染物如羅丹明B氧化，并轉(zhuǎn)化為無

2、害的物質(zhì)。
　　本論文主要工作集中在:
　　在低溫使用水作為唯一的反應(yīng)溶劑，通過簡單的水熱法合成TiO2/CdS復(fù)合材料和Zn摻雜的CdS。在紫外和可見光下利用TiO2/CdS降解羅丹明B并測試光催化活性。在可見光下利用CdS摻雜Zn的樣品降解羅丹明B并測試光催化活性。TiO2/CdS與純CdS和純二氧化鈦光催化活性比較。改變水熱溫度和反應(yīng)時間。利用添加清除劑的方法來探索(TiO2/Cd)和(CdS摻雜Zn)降解RhB.的機(jī)

3、理。
　　我們可以得出的結(jié)論如下:
　　通過復(fù)合和金屬摻雜CdS的光催化活性已經(jīng)大大提高。在可見光和紫外可見光下TiO2/CdS納米復(fù)合材料能高效的降解羅丹明B。由于CdS納米顆粒的存在和TiO2顆粒的高比表面積，將CdS的可見光響應(yīng)能力提高到大約560nm。結(jié)果表明，對CdS進(jìn)行少量的Zn摻雜可以增強(qiáng)它的光催化活性。Zn摻雜到CdS的晶格能導(dǎo)致CdS的價帶向更好的方向轉(zhuǎn)變，使其光生空穴具有比純CdS更強(qiáng)的氧化能力。本研究通