Bi2S3納米半導(dǎo)體材料及薄膜的制備及其光催化性能研究.pdf

1、近年來，半導(dǎo)體納米材料由于其對光具有獨特的光響應(yīng)反應(yīng)可以達到一定效果，使其在光催化領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。硫化鉍是一種層狀結(jié)構(gòu)的納米材料，材料的禁帶寬度為1.7eV，硫化鉍納米材料能良好的抑制光生電子空穴對的復(fù)合，從而增強納米粒子的氧化和還原能力，因此其具有優(yōu)異的光電和催化性能，在電化學(xué)和光催化材料等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。納米半導(dǎo)體材料的催化性質(zhì)和性能與其顆粒的粒徑、形貌有關(guān)系，本文通過三種方法制備出不同形貌的硫化鉍納米材料和復(fù)合納米材料，

2、嘗試對硫化鉍的形貌進行可控合成，并且經(jīng)過復(fù)合改性對其進行修飾，使其光催化性能得以顯著提高。
　　本文以五水合硝酸鉍為鉍源，硫化鈉為硫源、尿素為礦化劑，采用簡單的水熱法成功制備出形貌單一的硫化鉍納米棒。采用熱解-沉積和連續(xù)離子吸附法制成兩種形貌、構(gòu)型不同的復(fù)合型硫化鉍納米薄膜，并詳細地研究并對比了各種因素和反應(yīng)條件對硫化鉍納米棒和納米薄膜形成的影響，其光催化機理及性能進行了研究。研究得出：實驗所制備的Bi2S3納米棒形貌單一且純相，

3、禁帶寬度為1.7eV。反應(yīng)時間12h，反應(yīng)溫度120 ℃，ph控制在10-11，過氧化氫作為電子捕獲劑時，其光催化降解羅丹明B的效果最好；所制備的Bi2O3/Bi2S3薄膜呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu)。當(dāng)熱解溫度550 ℃，后處理溫度為200 ℃、溶劑為甲醇時，催化劑在140min的降解率較高，可以達到85％以上；以簡單的、低溫的SILAR法合成 Bi2S3/ZnO薄膜，當(dāng)操作周期為20個周期，陰陽離子前驅(qū)液的浸入時間分別為60s和30s時，催化劑在1