不同形貌硫化銻納米材料的合成及其光催化性能研究.pdf

1、本文主要采用回流法,水熱法,制備了不同形貌和尺寸的硫化銻納米材料,并對其進行了表征,研究了納米硫化銻可能的形成機理及其光催化性能。Sb2S3是一種層狀結(jié)構(gòu)的直接帶隙半導(dǎo)體材料,在熱電冷卻技術(shù)、太陽能利用以及紅外區(qū)的光電子學等研究領(lǐng)域有著廣泛的潛在應(yīng)用。本論文主要分為三個部分:回流法合成硫化銻納米棒;多元醇回流合成不同形貌的硫化銻納米結(jié)構(gòu);水熱法合成硫化銻納米棒。并分別了研究合成產(chǎn)品的光催化性能。
　　以三氧化二銻和硫粉為原料,硼氫

2、化鈉作還原劑以及乙二醇為溶劑,采用回流法在185℃下反應(yīng)15h成功制備了Sb2S3納米棒。用XRD、EDS、SEM、TEM、HRTEM、SAED以及UV-Vis等手段對所制備產(chǎn)品的晶型、成份、形貌和光學特性進行了表征;以太陽光為光源、亞甲基藍為目標降解物評價了Sb2S3納米棒的光催化活性。結(jié)果表明,經(jīng)185℃回流15h可得到直徑為75~110nm、長度達2~5μm的正交晶系的Sb2S3單晶納米棒。經(jīng)計算,其晶胞參數(shù)a=1.123nm,b

3、=1.136nm,c=0.383nm。UV-Vis分析表明,Sb2S3納米棒為半導(dǎo)體材料,其帶隙能量為1.52eV。光催化性能測試表明,所制備的Sb2S3納米棒在太陽光下對亞甲基藍具有較高的光催化降解率,經(jīng)20min降解,亞甲基藍的降解率達85.07％,表現(xiàn)出較強的可見光活性。另外,還討論了Sb2S3納米棒可能的形成機理。
　　以三氯化銻、硫粉和硼氫化鈉為原料,在不同的溶劑和合適的反應(yīng)條件下,采用回流法合成了多種形貌的硫化銻納米材

4、料。用XRD、EDS、SEM、TEM、HRTEM、SAED以及UV-Vis等手段對產(chǎn)品進行了表征。結(jié)果表明:在不同的實驗條件下能合成出不同形貌的硫化銻納米結(jié)構(gòu),包括棒狀、稻草狀、蝴蝶結(jié)狀、菊花狀、薄片狀、空心球狀。光催化性能測試表明Sb2S3納米材料在太陽光下對亞甲基藍具有較高的光催化降解率,僅20min降解,亞甲基藍的降解率達85.01%,表現(xiàn)出明顯的可見光活性。此外,還討論了Sb2S3納米材料可能的形成機理。
　　以硫代硫酸鈉

5、和氯化銻為原料,聚乙烯醇為輔助劑,采用水熱法在180℃下反應(yīng)20h成功合成了Sb2S3納米棒。用XRD、EDS、SEM和UV-Vis等對產(chǎn)物進行了表征。結(jié)果表明:所制備的產(chǎn)物是正交晶相的Sb2S3,其晶胞參數(shù)為a=1.120nm,b=1.135nm,c=0.385nm,直徑為70～120nm,長為達數(shù)微米。UV-Vis分析表明,Sb2S3納米棒為半導(dǎo)體材料,其帶隙能量為1.53eV。光催化性能測試表明:所制備產(chǎn)物在太陽光下經(jīng)20min降