ZnS微/纳米晶及其复合材料的可控合成及性能研究

发布时间：2021-05-15 09:09

　　随着工业化和人口的增长,有机污染物造成的环境污染及持续的能源危机成为了摆在人们面前的一个世界性的课题。因此,半导体光催化作用因有着清洁高效的特点而受到了广泛的关注。作为一种众所周知的宽带隙（³.6eV）多功能材料,ZnS因具有较负的导带电势和较快的光生载流子生成速率而被认为是潜在的高效催化剂。值得注意的是,光催化作用与半导体尺寸、形貌、能带等有密切关系。因此,通过材料合成工艺条件的探索来改善其光催化性能是一个非常有效的选择。本课题主要围绕ZnS光催化剂的工艺与其结构及性能的关系进行探究。以硫代乙酰胺（TAA）为硫源,采用简单的均匀沉淀法成功合成了具有不同尺寸的ZnS纳米晶。研究了反应溶液锌硫比和pH值对ZnS纳米晶结构的影响,并利用甲基橙水溶液（MO）对其光催化活性进行评估。研究结果显示,在该实验条件下制得的ZnS产物均是纯的立方相纳米晶,而在pH=4,Zn/S为2:1时产物是分散的微球结构。其中,pH=7,Zn/S为1:2时所制备的ZnS纳米晶具有良好的分散性和最大的比表面积,并且展现了更加优异的光催化降解能力。除此之外,光催化捕获实验结果证实超氧自由基（?O2... 

【文章来源】：陕西科技大学陕西省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 光催化概述
        1.1.1 概述
        1.1.2 光催化作用机理
        1.1.3 光催化材料活性影响因素
    1.2 硫化锌半导体纳米材料
        1.2.1 ZnS晶体结构
        1.2.2 ZnS性质及应用
    1.3 ZnS光催化剂的研究现状
        1.3.1 ZnS光催化剂制备方法
        1.3.2 ZnS光催化材料研究进展
    1.4 课题研究内容与创新点
2 ZnS纳米晶的均匀沉淀法制备和光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验设计
        2.2.1 实验药品及仪器设备
        2.2.2 样品的制备工艺
        2.2.3 表征技术及光催化实验
    2.3 不同pH条件下ZnS纳米晶的制备及性能研究
        2.3.1 物相结构分析
        2.3.2 ZnS纳米晶的光学及光催化性能分析
    2.4 不同锌硫比条件下ZnS纳米晶的制备及性能研究
        2.4.1 物相结构分析
        2.4.2 ZnS纳米晶光学性能和能带结构分析
        2.4.3 ZnS纳米晶电化学和光催化性能分析
        2.4.4 ZnS纳米晶光催化降解分析
    2.5 本章小结
3 多级结构ZnS的微波水热制备和光催化活性研究
    3.1 引言
    3.2 实验设计
        3.2.1 实验药品及仪器设备
        3.2.2 样品的制备工艺
        3.2.3 表征技术及光催化实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 锌源对ZnS微球结构和光催化性能的影响
        3.3.2 硫源对ZnS微球结构和光催化性能的影响
        3.3.3 锌硫配比对ZnS微球结构和光催化性能的影响
        3.3.4 微波水热温度对ZnS微球结构和光催化性能的影响
    3.4 本章小结
4 高活性ZnS@C光催化剂的可控制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验设计
        4.2.1 实验药品及仪器设备
        4.2.2 样品的制备工艺
        4.2.3 表征技术及光催化实验
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
5 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及专利成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米硫化锌的制备方法与应用[J]. 宋霄敏,白红娟,贡俊,高艳,李荣伟.  化工中间体. 2014(06)
[2]纳米铜粉的研究进展[J]. 文瑾,李洁.  金属功能材料. 2011(01)
[3]反相胶束微反应器特性与ZnS纳米微粒制备[J]. 成国祥,沈锋,姚康德,孙平川.  功能材料. 1998(02)



本文编号：3187368