納米SnS2和TiO2復合材料的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、醫(yī)藥，染料，生化等工業(yè)部門排放的有機廢水造成的污染，已經嚴重威脅到人類的生存環(huán)境。采用傳統(tǒng)的生物、物理、化學處理方法不能從根本上消除污染物，而采用光催化降解技術卻可以有效地利用取之不盡的太陽能，在催化劑作用下有機物分解為無毒的CO2和H2O等小分子。納米TiO2因其化學性質穩(wěn)定、成本低、無毒而引起人們的注意。但是，TiO2在實際應用中又存在一定的缺陷，一方面，TiO2禁帶較寬（銳鈦礦相Eg=3.2eV），只能利用波長在380nm以下的紫

2、外光，因而其實際應用受到了限制;另一方面，TiO2半導體表面上的載流子極易復合，從而降低了其光催化作用。因此，本文采用簡單快速的水熱法來合成納米TiO2復合物，進而最大限度地利用太陽光，促進光生電子-空穴的分離，提高光催化活性。本論文的主要研究內容:
　　 (1)采用SnCl4·5H2O、硫代乙酰胺(TAA)和TiO2為前軀體，在5％醋酸溶液中進行水熱反應，制備出TiO2/SnS2復合材料（以TiO2為載體，采用不同量的SnS2

3、納米粒子來修飾TiO2）。采用掃描電鏡、透射電鏡、X射線光電子能譜、X射線衍射和紫外可見漫反射光譜等表征技術對所制備催化劑的結構進行表征。以甲基橙溶液為目標降解染料，在不同的光照下（波長為250-400，360-600和400-600nm）來研究它們的光催化活性。研究結果表明，TiO2/SnS2復合材料的光催化活性與復合物中SnS2的含量和光照強度有關。含有33％的SnS2的復合物在波長為250-400和360-600nm光照下光催化降

4、解效率最高。但是，在400-600nm波長的光照下，TiO2/SnS2的光降解效率隨著復合物中SnS2的含量的增加而增大，且復合材料的光催化活性均高于單純的TiO2。
　　 (2)以TiCl3水溶液和SnS2固體粉末為前軀體，在160℃的高壓反應釜中水熱反應4小時，合成SnS2/TiO2復合材料（以SnS2為載體，水熱合成不同量的金紅石相TiO2來修飾SnS2納米材料）。采用掃描電鏡、透射電鏡、X射線光電子能譜、X射線衍射和紫外