新型納米復合半導體光能轉(zhuǎn)換材料.pdf

1、本文分別用溶膠凝膠技術、高溫固相反應和化合物層間修飾等技術,制備了CdS復合TiO<,2>薄膜、CdS層間插入K<,4>Nb<,6>O<,17>薄膜、新型半導體復合材料(In<,2>O<,3>)x(Ga<,2>O<,3>)y和TiO<,2-x>N<,x>,以及泡沫金屬鎳負載TiO<,2>等幾種不同體系的光催化材料,用XRD、SEM等測試手段對材料的結構進行了表征,用材料的光降解有機物和光解水制氫性能評判材料的光催化特性,為進一步研究新型

2、光能轉(zhuǎn)換材料及其在能源和環(huán)境等相關領域的應用奠定了基礎.采用溶膠-凝膠方法在普通玻璃基片上制備了透明均勻的TiO<,2>和CdS-TiO<,2>復合薄膜,用光降解有機污染物羅丹明B評判薄膜的光催化性能,研究了不同的制備條件對薄膜降解效率的影響,獲得了實驗條件下最佳的制備條件.CdS擴展了TiO<,2>薄膜的光譜吸收范圍,增加了薄膜吸收光的效率,使TiO<,2>薄膜的光催化性能大幅度提高.采用高溫固相反應和旋涂法在石英玻璃基片上制備了K<

3、,4>Nb<,6>O<,17>薄膜,對所制備K<,4>Nb<,6>O<,17>薄膜進行離子交換、層間胺插入和硫化處理,獲得了CdS層間插入的復合半導體薄膜CdS/H<,4>Nb<,6>O<,17>.XRD衍射、UV-VIS吸收光譜分析、光解水制氫等表明,所制得的薄膜和K<,4>Nb<,6>O<,17>粉末具有相同的層狀結構,在有正孔捕捉劑的條件下具有明顯的光解水制氫特性.初步探討了新型光催化材料(In<,2>O<,3>)x(Ga<,2>

4、O<,3>)y的制備條件,并進行了相關的結構和性能表征,Ga<,2>O<,3>和In<,2>O<,3>經(jīng)1100℃高溫固相反應形成了新的化合物(In<,2>O<,3>)x(Ga<,2>O<,3>)y,它在紫外可見光照射下可光解水產(chǎn)生氫氣.通過氨氣環(huán)境下P25粉末的高溫氣固反應,制備了新型光催化劑TiO<,2-x>N<,x>,制備條件直接影響N摻雜的均勻性和N摻雜量,從而影響摻雜后光催化劑的性能.用溶膠凝膠方法在金屬Ni網(wǎng)表面負載TiO<