石墨烯/CdS纳米粒子杂化结构的制备与光催化研究
发布时间：2021-12-17 18:35
石墨烯由于其独特的电学性质,使得不同种类的半导体材料与石墨烯的复合迅速成为一个全球热点的新型研究课题,在石墨烯基复合材料中,石墨烯通常作为半导体纳米材料的支撑,使得电子在其中能够自由传递,从而有效地提高半导体材料的光电性能以及光学和电学之间的转换等,在物理化学和生物医学等领域展现出优于单一材料的性能,具有广阔的应用前景。Ⅱ-Ⅵ族中的CdS是非常典型的一种化合物,作为n型光电半导体的重要材料,因其具有2.41电子伏的禁带宽度和2.4 nm的玻尔半径,在可见光催化、场效应、生物医学和太阳能电池制造等多种领域都有很好的应用前景。本篇论文为了更好地研究石墨烯/CdS （G/CdS）纳米复合材料的结构和性能,分别合成了氧化石墨烯（GO）、G/CdS和G/CdS/Pt三种纳米材料,并对其纳米结构,光电性能和光催化的原理及性能进行了细致的研究,本论文分为以下三部分：1、氧化石墨烯的制备：我们采用改进的Hummers法成功制备了能够稳定地分散在蒸馏水中性能优异的氧化石墨烯。2、石墨烯-硫化镉复合材料的制备及表征：通过水热合成法成功制成了石墨烯-硫化镉纳米复合物以及单纯的硫化镉晶体,并用X-射线衍射仪、...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
导体光催化反应原理示意图U}7
?Ｏｘ?械?ｔｉｏｎ?Ｓ?始??图１－１导体光催化反应原理示意图［ｕ］??Ｆｉｇｌ－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏ化ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?〇打?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?ｐｈｏｔ；ｏｃａｔａｌｙｓｔｓ［巧??１．３半导体光催化剂的改性技术??半导体材料虽然有一定的光催化活性，但是活性不太高，要想用它来光催化降解??污染物进而使得污水得到净化，就必须寻求改善提高其催化活性的办法［＂１。改性方法??有很多种，常见的有：沉积贵金属Ｍ，离子接杂＂６１、染料敏化１＂１、催化剂复合？等。??实验证明，这些方法都可Ｗ有效地提髙半导体光催化活性。??１．３．１沉积贵金属??贵金属有很多特殊的性质，在硫化福中参杂进去一点贵金属会使得它的性能有多??变化，大大减小ｅ－与ｈ＋对的再次相结合的几率，这是由于费米能级比硫化搞材料低??地贵金属成功沉积后，电子会不断地从硫化領转移到金属
图１－４合半导体中电子转移示意图［４６］??Ｆｉｇｌ－４?ｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏ打?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｉｎ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｅｍｉｃｏ打ｄｕｃｔｏｒｓ［４６］??是如何选择与之复合的半导体？挑选修饰硫化锅半导体时的必要条件是，该带边缘位置是否与硫化矯的导蒂、价带位置相匹配。相比较这种办法异质修方法是巧妙的运用电子传输理论Ｗ，最终目的是能够有效快速的减小ｅ与ｈ相结合的几率，从而改变性能。??墨婦研究现状??墨炼（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）是一种由ｓｐ２杂化成键得到稳定的二维结构，其碳和碳的０．１４２个纳米左右，每个晶格中都有＾个〇键，使原子间结合力十分牢固，［４８－５。１。自２００４年Ｇｅｉｍ教授Ｗ第一次成功制备出石墨稀，它纳米结构的特殊异的综合性能，使得石墨稀基的各种复合材料在电磁科学、生物制药、医学学、太阳能催化净化污水各行各业显示出Ｔ非常重要的存在价值【５ｗａ。这使
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯及其复合材料的制备及性能研究进展[J]. 赵远,黄伟九. 重庆理工大学学报(自然科学). 2011(07)
[2]碳纳米管/半导体复合材料光催化研究进展[J]. 肖信,张伟德. 化学进展. 2011(04)
[3]氧化石墨烯及其氧化铁复合物的原位合成(英文)[J]. V.K.Singh,M.K.Patra,M.Manoth,G.S.Gowd,S.R.Vadera,N.Kumar. 新型炭材料. 2009(02)
[4]石墨烯的合成与应用[J]. 黄桂荣,陈建. 炭素技术. 2009(01)
[5]氧化石墨烯及其与聚合物的复合[J]. 杨永岗,陈成猛,温月芳,杨全红,王茂章. 新型炭材料. 2008(03)
[6]低温固相合成形貌和晶相可控的CdS纳米晶[J]. 王文忠,谭琳. 中央民族大学学报(自然科学版). 2008(01)
[7]氧化石墨插层纳米复合材料的制备研究进展[J]. 周文明,贺蕴秋. 材料导报. 2007(S3)
[8]TiO2与ZnFe2O4薄膜禁带宽度测定及对光催化效率的影响[J]. 邱剑勋,王承遇,陶瑛,柳鸣. 材料导报. 2003(03)
[9]水热合成纳米ZnO及其光催化性能研究[J]. 丁士文,张绍岩,刘树娟,康全影,刘燕朝. 河北大学学报(自然科学版). 2002(03)
[10]活性二氧化钛膜光催化性能研究与应用[J]. 罗永刚,李大骥,戴清. 化学工程. 2002(04)
博士论文
[1]可见光响应的纳米Cu2O、CdS的制备及其光催化性质研究[D]. 马丽丽.华中师范大学 2008
本文编号：3540702
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
导体光催化反应原理示意图U}7
?Ｏｘ?械?ｔｉｏｎ?Ｓ?始??图１－１导体光催化反应原理示意图［ｕ］??Ｆｉｇｌ－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏ化ｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?〇打?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?ｐｈｏｔ；ｏｃａｔａｌｙｓｔｓ［巧??１．３半导体光催化剂的改性技术??半导体材料虽然有一定的光催化活性，但是活性不太高，要想用它来光催化降解??污染物进而使得污水得到净化，就必须寻求改善提高其催化活性的办法［＂１。改性方法??有很多种，常见的有：沉积贵金属Ｍ，离子接杂＂６１、染料敏化１＂１、催化剂复合？等。??实验证明，这些方法都可Ｗ有效地提髙半导体光催化活性。??１．３．１沉积贵金属??贵金属有很多特殊的性质，在硫化福中参杂进去一点贵金属会使得它的性能有多??变化，大大减小ｅ－与ｈ＋对的再次相结合的几率，这是由于费米能级比硫化搞材料低??地贵金属成功沉积后，电子会不断地从硫化領转移到金属
图１－４合半导体中电子转移示意图［４６］??Ｆｉｇｌ－４?ｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏ打?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｉｎ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ?ｅｍｉｃｏ打ｄｕｃｔｏｒｓ［４６］??是如何选择与之复合的半导体？挑选修饰硫化锅半导体时的必要条件是，该带边缘位置是否与硫化矯的导蒂、价带位置相匹配。相比较这种办法异质修方法是巧妙的运用电子传输理论Ｗ，最终目的是能够有效快速的减小ｅ与ｈ相结合的几率，从而改变性能。??墨婦研究现状??墨炼（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）是一种由ｓｐ２杂化成键得到稳定的二维结构，其碳和碳的０．１４２个纳米左右，每个晶格中都有＾个〇键，使原子间结合力十分牢固，［４８－５。１。自２００４年Ｇｅｉｍ教授Ｗ第一次成功制备出石墨稀，它纳米结构的特殊异的综合性能，使得石墨稀基的各种复合材料在电磁科学、生物制药、医学学、太阳能催化净化污水各行各业显示出Ｔ非常重要的存在价值【５ｗａ。这使
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯及其复合材料的制备及性能研究进展[J]. 赵远,黄伟九. 重庆理工大学学报(自然科学). 2011(07)
[2]碳纳米管/半导体复合材料光催化研究进展[J]. 肖信,张伟德. 化学进展. 2011(04)
[3]氧化石墨烯及其氧化铁复合物的原位合成(英文)[J]. V.K.Singh,M.K.Patra,M.Manoth,G.S.Gowd,S.R.Vadera,N.Kumar. 新型炭材料. 2009(02)
[4]石墨烯的合成与应用[J]. 黄桂荣,陈建. 炭素技术. 2009(01)
[5]氧化石墨烯及其与聚合物的复合[J]. 杨永岗,陈成猛,温月芳,杨全红,王茂章. 新型炭材料. 2008(03)
[6]低温固相合成形貌和晶相可控的CdS纳米晶[J]. 王文忠,谭琳. 中央民族大学学报(自然科学版). 2008(01)
[7]氧化石墨插层纳米复合材料的制备研究进展[J]. 周文明,贺蕴秋. 材料导报. 2007(S3)
[8]TiO2与ZnFe2O4薄膜禁带宽度测定及对光催化效率的影响[J]. 邱剑勋,王承遇,陶瑛,柳鸣. 材料导报. 2003(03)
[9]水热合成纳米ZnO及其光催化性能研究[J]. 丁士文,张绍岩,刘树娟,康全影,刘燕朝. 河北大学学报(自然科学版). 2002(03)
[10]活性二氧化钛膜光催化性能研究与应用[J]. 罗永刚,李大骥,戴清. 化学工程. 2002(04)
博士论文
[1]可见光响应的纳米Cu2O、CdS的制备及其光催化性质研究[D]. 马丽丽.华中师范大学 2008
本文编号：3540702
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