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异质结半导体CdS-TiO2的制备及光催化性能研究(2)

时间:2021-03-04 19:45来源:毕业论文
1.4 本文主要工作内容 8 2 CdS/ TiO2复合光催化剂的制备、表征及光催化性能研究 8 2.1 CdS/ TiO2复合光催化剂的制备 9 2.1.1 主要试剂和仪器 9 2.1.2 实验步骤 9 2

1.4  本文主要工作内容 8

2  CdS/ TiO2复合光催化剂的制备、表征及光催化性能研究 8

2.1  CdS/ TiO2复合光催化剂的制备 9

2.1.1  主要试剂和仪器 9

2.1.2  实验步骤 9

2.2  CdS/TiO2的表征 10

2.2.1  固体紫外测试 10

2.2.2  X射线光电子能谱表征 10

2.2.3  TEM测试 12

2.3  CdS/TiO2的光催化性能的研究 13

2.3.1  罗丹明B溶液浓度-吸光度的标定 13

2.3.2  光催化性能实验 14

2.3.3  光催化实验结果讨论 15

3  TiO2 /CdS复合光催化剂的制备、表征及光催化性能研究 16

3.1   TiO2 /CdS复合光催化剂的制备 16

3.1.1  实验步骤 16

3.2  TiO2/CdS的表征 17

3.2.1  固体紫外测试 17

3.2.1  XRD测试 18

3.2.2  TEM测试 18

3.3  TiO2/CdS的光催化性能的研究 19

3.3.1  光催化性能实验 19

3.3.2  光催化实验结果讨论 20

4  60wt%CdS/TiO2优化制备、表征及光催化性能研究 21

4.1 60wt%CdS/TiO2优化制备 21

4.2 60wt %CdS/TiO2的表征 22

4.2.1  TEM测试 22

4.3  60wt% CdS/TiO2的光催化性能的研究 24

4.3.1  光催化性能实验 24

4.3.2  光催化实验结果讨论 24

结论 27

致谢 28

参考文献 29

1  绪论

1.1背景介绍

随着现代工业和科学技术迅猛发展,不断增长的世界人口和快速提高的经济水平导致了石油、煤、天然气等不可再生能源越来越短缺,同时产生的废水和废气等也导致了环境污染问题的日趋严重,为了保护环境,应对逐渐加重的环境和能源问题,人们正在努力开发和利用新型清洁的能源,以实现可持续发展。作为可再生的太阳能是众多新能源中的首选[1]。然而迄今为止,受到材料性能的制约,太阳能的有效转化率仍然很低[2]。因此,如何高效、便捷地储存或转化太阳能成为了亟需解决的问题。半导体多相光催化剂作为一种环境友好型的新型催化剂,具有独特的光稳定、抗化学腐蚀性能,对很多有机物都具有强的吸附降解能力,且其性能稳定,价格便宜,安全无毒,使它在环境治理、新能源开发以及有机合成等领域日益受到重视[1],尤其是水处理方面具有很大的应用前景。

目前,用于光催化降解环境污染物的光催化剂多为n型半导体的金属氧化物以及金属酸盐类物质,如TiO2、WO3、ZnO、Fe2O3、CdS、SnO2、Bi12TiO20等,TiO2 因其具有高活性, 氧化能力强, 无毒, 成本低,分布广,生物、化学和光化学稳定性好等优点, 一直处于光催化研究中的核心地位[2],被公认为是环境治污领域最具开发前途的环保型光催化材料。然而,纳米TiO2光催化剂在环境领域的应用仍处于实验室和理论探索阶段,未实行大规模的产业化,有以下因素制约了TiO2的发展:(1)高的光生电子和空穴复合率导致了低的光量子效率;(2) TiO2的禁带较宽,只能用紫外光激发,不能有效地利用可见光和太阳能[3]。为了提高光催化效率,已经进行了许多将光吸收扩展到可见光区域的努力如敏化[4],非金属掺杂[5,6],与低能隙的半导体如PbS[7],CdTe[8],CdSe[9]和CdS[10-15]掺杂等。其中,由于CdS的能带窄且其导带水平高于TiO2,用CdS修饰TiO2被认为是一项重要的技术。文献综述 异质结半导体CdS-TiO2的制备及光催化性能研究(2):http://www.751com.cn/huaxue/lunwen_70786.html

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