新型復(fù)合物光催化材料的合成及性能研究.pdf

1、能源危機(jī)和環(huán)境污染問題正日益威脅著人類的生存和發(fā)展。為此，各國政府都在致力于新能源的開發(fā)和環(huán)境污染的治理。半導(dǎo)體光催化劑在這方面的應(yīng)用引起了人們的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的光催化劑如TiO2、ZnO等因其安全、穩(wěn)定的性能在光催化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，此類光催化劑也有一些弊端，如量子效率低、光譜響應(yīng)范圍窄（通常只能被紫外光激發(fā)）等。這些弊端使其在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制，因此，研制與開發(fā)高效的光催化劑成為光催化研究的首要任務(wù)。
　　基于以

2、上問題，本論文主要從以下兩個(gè)方面展開：1.將兩種半導(dǎo)體光催化劑復(fù)合，促進(jìn)光生電子和空穴的分離，進(jìn)而有效提高其光催化氧化能力；2.研制具有特殊形貌的新型高效半導(dǎo)體光催化劑，這些催化劑無需表面修飾便能具有超強(qiáng)的光催化氧化能力。本論文研究工作分為以下五個(gè)部分：
　　第一章:綜述了國內(nèi)外半導(dǎo)體催化劑最新的研究進(jìn)展，介紹了半導(dǎo)體光催化劑的光催化原理以及提高其催化效率的有效途徑。
　　第二章:用水熱環(huán)境中的自組裝方法，通過調(diào)控反應(yīng)條件，

3、制備出在可見光和模擬太陽光條件下對(duì)有機(jī)污染物RhB都有優(yōu)良的降解效果的TiO2/CdS介孔微球，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了一系列的表征，如XRD、TEM、HRTEM、EDS、BET等。結(jié)果表明，合成的TiO2/CdS微球上分布著許多介孔，CdS和TiO2間存在異質(zhì)結(jié)。介孔結(jié)構(gòu)能夠提高TiO2/CdS微球?qū)饽艿睦寐?，加速光催化降解過程中反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散。此外，CdS和TiO2間的異質(zhì)結(jié)有助于光生電子從CdS傳遞到TiO2，從而降低光生電

4、子和空穴的復(fù)合率，提高催化劑的光催化活性。
　　第三章：用水熱法合成了形貌可控的Bi19Cl3S27納米管，并通過XRD、TEM、SEM、EDS、BET、PL等測(cè)試手段對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，合成的納米管具有空心結(jié)構(gòu)，表面分布著許多介孔。在模擬太陽光照射下，Bi19Cl3S27納米管對(duì)RhB有優(yōu)良的降解效果，可能是因?yàn)樗铣傻腂i19Cl3S27納米管具有空心結(jié)構(gòu)，比表面積比較大，而且納米管表面的介孔結(jié)構(gòu)可以吸附有機(jī)染