硫化锌基光催化材料的微结构调控

发布时间：2024-06-06 23:59

　　环境污染及能源短缺引发的全球危机成为亟待解决的问题,半导体光催化技术能直接利用太阳能进行污染治理和清洁能源转换而被寄予厚望。Zn S作为直接带隙的宽禁带半导体,较高光生载流子产率和较负的导带电势使其备受关注。然而,相对较宽的带隙限制了Zn S对太阳光的有效利用,虽具有高光生载流子产率但分离效率不高,导致光量子效率不高。因此,本文开展了Zn S基半导体光催化材料微结构调控的研究,以期有效窄化其带隙、提高光生载流子的分离效率,构建高光催化性能的Zn S基材料并对光催化技术的推广应用提供有效的数据支撑。本研究以Zn S为研究对象,通过对其微结构调控然后与石墨烯复合,来拓展其光谱响应范围和提高光生载流子的利用率,其主要研究内容和结果如下:(1)改变锌源(氯化锌、乙酸锌、柠檬酸锌)和硫源(硫化钠、硫脲、巯基乙酸),通过微波水热法合成了片状、球状和西兰花球状硫化锌,并以罗丹明B为目标降解物评价光催化性能。以巯基乙酸和乙酸锌所合成的球状硫化锌的光催化性能最好,对10 mg·L^-1的罗丹明B的光催化降解效率150 min达到100.0%,活性位点的增加和尺寸效应是其光催化性能提升...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

当半导体吸收的光能大于或等于其带隙能时穴对，该半导体材料就有用作光催化剂的潜力，化学稳定性、耐光性及光匹配性能等多种因素的影研究[19]。由于禁带宽度、价带和导带的位置的不体表面受光激发所....

.2影响光催化性能的因素研究表明半导体光催化材料的微晶结构、尺寸效应、光催化反应等因素均可影响到其光催化性能，通过调控上述因素可实现对其化活性的改善[21]。（1）微晶结构根据光催化反应原理，半导体光催化的效率与光生电子和空穴在剂表面被反应物的....

图1.4锐钛矿单晶的平衡晶面外形（a）和锐钛矿单晶矿石图片（b）[25]Fig.1.4Equilibriumplaneshapeofanatasesin....

本文编号：3990479