瓜环辅助作用下的硫化物纳米材料的合成与性质研究

发布时间：2017-11-12 22:18

  本文关键词：瓜环辅助作用下的硫化物纳米材料的合成与性质研究

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【摘要】：本论文旨在利用六元瓜环(Q[6])修饰合成具有潜在应用价值的高效Q[6]-CdS复合光催化剂。Cd S较窄的带隙使其可以利用可见光进行光催化,在光催化领域有广阔的应用前景。由于纳米粒子的形貌和尺寸对材料性能影响较大,因此,对纳米粒子进行表面修饰的研究非常重要。瓜环极性端口、非极性空腔和外壁都可以与金属离子发生配位、包结、氢键和吸附等作用,从而可以在合成纳米材料时作为修饰剂或载体。基于瓜环特殊的结构和性质,设计合成六元瓜环修饰的硫化镉,以达到调控产物形貌、粒径以及光催化性能的目的。论文以六元瓜环(Q[6])为修饰剂,采用化学沉淀法、水热法和超声法合成系列Q[6]-CdS复合光催化剂,以期获得具有高催化活性的光催化剂。主要研究内容如下:一.化学沉淀法合成系列Q[6]-CdS复合光催化剂。以硫代乙酰胺(TAA)为硫源,Q[6]为修饰剂,考察了Q[6]用量、金属掺杂与反应时间对产物形貌和光催化性能的影响。利用XRD、PL、FT-IR和SEM等方法对产物进行表征。结果表明,Q[6]用量为0.15 mmol,反应时间为7 h时,获得的Q[6]-CdS复合光催化剂对次甲基蓝的降解效果较好。此外,还通过掺杂Co和Ce,进一步提高了Q[6]-CdS复合光催化剂的光催化性能。二.水热法合成系列Q[6]-Cd S复合光催化剂。主要考察硫源(硫代硫酸钠、硫代乙酰胺、硫脲、L-半胱氨酸)对产物结构和性质的影响。利用XRD、FT-IR和SEM等方法对产物结构进行表征。获得了不同结构和形貌的Q[6]-CdS,同时还对产物进行光催化降解次甲基蓝的性能研究。结果表明,Q[6]有助于产物催化性能的改善,以L-半胱氨酸为硫源获得的Q[6]-Cd S,在100 min内对次甲基蓝溶液的降解速率最快。三.超声法合成Q[6]-CdS复合光催化剂。以硫代乙酰胺为硫源,Q[6]为修饰剂,超声合成Q[6]-Cd S复合光催化剂。利用多种手段对产物进行结构表征和催化性能研究,比较了三种方法获得的复合光催化剂Q[6]-CdS的异同,结果表明,超声法合成的Q[6]-Cd S具有可以与化学沉淀法相比拟的光催化效率。修饰剂Q[6]的使用促进了Q[6]-Cd S中光生电子-空穴对的分离,通过调控影响Q[6]-CdS性质的主要因素,获得了具有高催化活性的Q[6]-CdS复合光催化剂。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;O644.1

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本文编号：1177859