新型ZnS/CdS-C纳米复合材料的制备及其在污染物去除中的应用研究

发布时间：2023-02-08 19:03

　　随着工业化进程的加速,全球都面临着能源危机和环境污染的问题。金属硫化物ZnS和CdS半导体纳米材料,由于其优良的光电催化性质和在光电催化领域极大的应用潜力而受到广泛关注。目前制备金属硫化物的方法存在耗能高、工艺复杂；所得材料纯度低、结晶度低、分散性差等问题。同时ZnS和CdS本身存在活性低,稳定性差等问题。基于以上问题,本文以有机-无机层状氢氧化物为前驱体,通过简单、低廉、可控的方法制备了高活性、高稳定性、高分散性的ZnS/CdS-HBA纳米复合材料和ZnS/CdS-C纳米复合材料,并对其光催化降解污染物的性能做了探究。本文的主要研究内容和结论如下：1.以苯甲酸根(BA)插层的层状氢氧化锌纳米棒为前驱体,经原位气固硫化反应和阳离子交换制备了一维ZnS/CdS-HBA纳米复合材料。对一维ZnS/CdS-HBA纳米材料的结构、形貌做了详细的表征。ZnS/CdS-HBA纳米棒直径约300 nm,长约50μm,ZnS和CdS粒径在5 nm左右。XPS和FTIR表明了样品中COO-Zn键的存在,而该化学键是ZnS和CdS均匀分散在一维HBA纳米阵列当中的关键。2.以一维ZnS/CdS-HBA为原...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 硫化物半导体材料
        1.2.1 硫化物半导体材料的简介
        1.2.2 硫化物半导体材料的制备方法
        1.2.3 硫化物半导体的光催化性质
        1.2.4 硫化物半导体的改性方法
    1.3 纳米碳材料的概述
        1.3.1 碳材料的制备
        1.3.2 碳纳米材料在光催化领域的应用
    1.4 层状金属氢氧化物
        1.4.1 层状金属氢氧化物结构
        1.4.2 层状金属氢氧化物性质
        1.4.3 LDHs的制备方法
    1.5 本论文研究的内容,目的和意义
第二章 —维ZnS/CdS-HBA纳米复合材料的制备及组成结构裹征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂和器材
        2.2.2 样品制备
        2.2.3 样品表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 一维Zn(OH)BA纳米纤维材料的结构表征
        2.3.2 一维ZnS-HBA的结构表征
        2.3.3 阳离子交换的不同温度对ZnS/CdS-HBA的影响
        2.3.4 Zn与Cd的不同比例对ZnS/CdS-HBA的影响
        2.3.5 ZnS(1)/CdS(1.488)-HBA的结构表征
        2.3.6 ZnS/CdS-HBA的XPS表征
    2.4 小结
第三章 一维ZnS/CdS-C纳米复合材料的制备及结构表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂及器材
        3.2.2 样品制备
        3.2.3 样品表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Zn/Cd不同比例对ZnS/CdS-C纳米复合材料的影响
        3.3.2 ZnS/CdS-C纳米复合材料的结构表征
        3.3.3 焙烧不同温度对ZnS/CdS-C纳米复合材料的影响
    3.4 本章小结
第四章 —维ZnS/CdS-C纳米复合材料光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验药品及试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 光催化降解染料的实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 CdS对于ZnS/CdS-C光催化能力的影响
        4.3.2 焙烧温度的不同对于ZnS/CdS-C材料光催化能力的影响
        4.3.3 染料pH值的不同对于ZnS/CdS-C材料光催化能力的影响
        4.3.4 不同染料对于ZnS/CdS-C材料光催化能力的影响
        4.3.5 不同pH值环境对于ZnS/CdS-C材料光催化稳定性的影响
        4.3.6 ZnS/CdS-C材料的结构与性能关系的探究
    4.4 本章小结
第五章 结论
论文创新点
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
导师和作者简介
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书



本文编号：3738208