CdS-TiO2納米復合結構的制備及其光催化機制的研究.pdf

1、光催化反應對環(huán)境沒有污染，只要有光照，常溫常壓下就可以自然發(fā)生，可以促進其它化學反應的發(fā)生。光催化反應可以用于殺菌、凈化空氣、防霉防藻以及防污自潔;并且具有安全性和持久性。近20多年來，納米二氧化鈦是主流的光催化劑。它具有無毒無污染便宜等優(yōu)點，但是由于二氧化鈦的帶隙寬度太大(3.2ev)，特別當它達到納米級別時，吸收會進一步的藍移，只能利用紫外線。而太陽光中到達地表的紫外光只有3％～4％。所以效率非常低。由此得出，我們必須開發(fā)帶隙寬度窄

2、的半導體催化劑，從而更多的利用太陽光。
　　 CdS的禁帶寬度是2.5eV，要比TiO2的禁帶帶度3.2eV窄，在可見光就能夠激發(fā)。前人研究表明，缺陷的存在有利于CdS光催化性能的提高，但是會導致CdS催化劑發(fā)生腐蝕。沒有缺陷的CdS不會發(fā)生腐蝕，但它的光催化性能不高。所以制備一種化學性質穩(wěn)定，并且在可見光下催化效率高的催化劑就變得極為迫切。
　　 本論文通過有機密度分離技術實現(xiàn)了不同缺陷的CdS的分離，并通過調節(jié)反應氣

3、氛，控制了缺陷的生長。發(fā)現(xiàn)在氧氣條件下有助于缺陷的生成，而氮氣條件下不利于缺陷的生長，并在充有氧氣和氮氣下分別制備出了帶有缺陷和不帶有缺陷的CdS納米粒子。我們將不帶有缺陷的CdS納米粒子與TiO2復合，成功制備出了CdS-TiO2復合催化劑，并比較了它們的催化性能。研究表明隨著CdS量的增多，復合催化劑的光催化效率明顯提高。當比例達到2.0時，催化效率最好，并且優(yōu)于帶有缺陷的CdS。
　　 通過對光催化的比較，我們對帶有缺陷C