介孔金屬硫化物納米晶自組裝材料及其復(fù)合物的合成與光催化性能.pdf

1、結(jié)構(gòu)缺陷的引入使多孔材料在光學(xué)性質(zhì)上有顯著的提升。本論文合成出一系列富缺陷介孔硫化物自組裝材料及其相關(guān)的復(fù)合物，并研究了光催化降解染料和熒光發(fā)光現(xiàn)象等光學(xué)性質(zhì)。主要包括以下幾個(gè)方面:
　　1.利用超聲化學(xué)輔助.鹽萃取法合成了介孔硫化鋅納米材料，這種非水相比常規(guī)溶液相合成的硫化鋅具有更顯著的熒光效應(yīng)和更好的紫外光光催化活性。反應(yīng)過程中形成的硝酸鈉對(duì)產(chǎn)物的表面進(jìn)行有效的保護(hù)，保持了豐富的表面缺陷，從而帶來了更多吸附反應(yīng)活性位，利于載流

2、子的復(fù)合產(chǎn)生光致發(fā)光及光催化反應(yīng)有效進(jìn)行。
　　2.無水無醇體系下，在熔融的復(fù)合固體堿環(huán)境里合成的小尺寸硫化物納米晶具有表面能低的特點(diǎn)，使晶面容易進(jìn)行導(dǎo)向連接產(chǎn)生豐富的晶格缺陷，增加了吸附和反應(yīng)活性位，并引起了顯著的熒光效應(yīng)。鹽酸浸洗一方面除去了非活性的Cd(OH)2和多余殘留的堿，另一方面使CdS表面附著了質(zhì)子氫，在弱酸性的溶液中容易以靜電相互作用吸附RhB分子，染料吸附提高了與CdS活性位上光生空穴和羥基自由基的有效接觸，促進(jìn)

3、了可見光光催化反應(yīng)速率和光降解效率的提升。
　　3.使用無水無醇體系合成了硫化物/氧化鈦納米復(fù)合物，小尺寸的硫化物納米晶在氧化鈦納米片上自組裝形成介孔，且趨向于晶面導(dǎo)向連接，大量晶格點(diǎn)的錯(cuò)位產(chǎn)生了豐富的晶面缺陷，鹽酸洗后獲得了更好的粒子分散度和結(jié)晶度。CdS/TiO2復(fù)合物可見光光催化氧化RhB在20分鐘內(nèi)降解完全，快速高效的結(jié)果得益于成分的協(xié)同作用:硫化鎘多孔自組裝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了高的比表面積和孔隙率及多點(diǎn)吸附反應(yīng)位;鹽酸洗滌引起復(fù)合

4、材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變和表面的質(zhì)子化作用增強(qiáng)對(duì)可見光的吸收和染料的吸附;TiO2納米片表面對(duì)染料基團(tuán)的反應(yīng)作用及作為電子接受體有效分離了光生載流子;CdS納米晶作為光捕獲劑拓寬了可見光的吸收范圍。CdS/TiO2復(fù)合物還顯示出熒光發(fā)射性質(zhì)，考慮是由于硫化鎘納米晶表面狀態(tài)能級(jí)邊復(fù)合及受捕獲的載流子在其內(nèi)部缺陷位復(fù)合產(chǎn)生的。FeS/TiO2納米復(fù)合物在使用鹽酸洗后除去非活性物質(zhì)和殘留的堿，獲得的更好的粒子分散度和結(jié)晶度。鹽酸洗滌產(chǎn)生的復(fù)合材料表面