基于卡拉膠的CdS碳氣凝膠復合材料的制備及光電催化性能研究.pdf

1、硫化鎘(CdS)是一種禁帶寬度為2.4eV的半導體材料，它能夠?qū)梢姽猱a(chǎn)生響應。CdS經(jīng)過光激發(fā)后可以分別在導帶和價帶上產(chǎn)生光生電子和空穴，形成電子-空穴對。然而光電子和空穴的快速復合和光腐蝕現(xiàn)象等問題極大地降低了CdS的光催化活性和穩(wěn)定性。所以，制備一種高效且穩(wěn)定的CdS復合材料是非常重要的。結(jié)合半導體材料的表面修飾優(yōu)勢，碳氣凝膠作為低密度和高比表面積的碳材料能夠?qū)dS納米顆粒起相應的保護作用。然而，傳統(tǒng)工藝中的制備工藝較為繁瑣，為

2、簡化制備工藝，本論文主要采用海洋生物質(zhì)材料—卡拉膠作為原料制備CdS碳氣凝膠復合材料。
　　卡拉膠是一種從紅藻中提取出來的水溶性陰離子線型聚合物。其中，?-卡拉膠溶液可以在冷卻的情況下或者在金屬離子(如K+、Co2+、Cd2+和Fe3+)作用下形成溶膠-凝膠。在制備硫化物復合材料過程中卡拉膠可同時為復合材料提供硫源和碳源。所以，本論文進行一下幾個方面的研究：
　　(1)以卡拉膠為原料加入鎘離子利用溶膠-凝膠方法，經(jīng)高溫煅燒制

3、備CdS碳氣凝膠復合材料，同時利用CO2活化技術進行部分無定型碳的去除，研究不同煅燒溫度和碳含量對材料光電催化性能研究。
　　(2)以卡拉膠和鈦酸納米纖維為原料同時引入鎘離子，制備出有不同TiO2含量的TiO2@CdS@碳氣凝膠復合材料，對不同煅燒溫度和不同TiO2比例的復合材料的光催化性能研究。
　　(3)利用上述類似方法，引入g-C3N4，制備氮化碳-鎘卡拉膠凝膠，經(jīng)煅燒處理后制備C3N4@CdS@碳氣凝復合材料，研究光