ZnS和ZnxCd(1-x)S复合材料的制备及其光催化性能的研究

摘要

作为一种重要的半导体材料，ZnS有立方相的闪锌矿和六方相的纤锌矿两种存在形式，其对应的带隙能分别为3.5–3.7 eV和3.7–3.8 eV。近年来，ZnS得到了科学家的广泛研究，在光学器件、电子工业以及光催化等多个领域发挥了重要的作用。1994年Bhargava等人第一次报道了将锰离子掺入ZnS可以显著改善其性能，这一结果吸引了大量的研究人员研究将过渡金属离子掺入ZnS。
　　本论文主要分为两部分工作，第一部分是使用水热法和沉淀–水热法制备出ZnS微米球，第二部分是用水热法合成ZnxCd(1-x)S复合材料。此外，还对制备过程中的条件参数进行讨论，并对其物相结构、表面形貌等进行了表征以及光催化性能的测试。具体内容如下：
　　1. ZnS微米球的制备
　　第二章以Zn(CH3COO)2和TAA分别为锌源和硫源，采用水热法，通过改变水热温度、反应物摩尔比、水热反应时间，得到了一系列立方相 ZnS微米球。通过 X RD、S EM、红外、荧光等手段对样品进行了表征，并对样品的光催化性能进行了研究。
　　第三章以Zn(NO3)2和TAA分别为锌源和硫源，采用沉淀法结合水热法，通过改变水热温度、反应物摩尔比、水热反应时间，得到了一系列立方相 ZnS微米球。通过 X RD、S EM、红外、荧光等手段对样品进行了表征，并对样品的光催化性能进行了研究。
　　2. ZnxCd(1-x)S材料的制备
　　第四章以第三章合成的 ZnS为基体，以乙醇为溶剂，采用溶剂热法，通过改变Zn/Cd比、水热温度、水热时间等条件，得到了一系列ZnxCd(1-x)S材料，对其微观结构、形貌、光谱性质进行了表征，并对样品的光催化性能进行了测试。此外，还制备了 CdS微米球，以此为基体向其中掺杂锌离子，改变反应条件得到另一系列ZnxCd(1-x)S材料，并将两种复合材料的光催化性能进行了比较。

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第1章 绪论

1 引言

2 Z nS材料合成方法

3 Z nS光催化机理研究

4 论文研究意义、主要内容

第2章 水热法合成ZnS微米球及其光催化性能的研究

1 前言

2 Z nS微米球的制备及表征

3 Z nS微米球光催化性能的研究

4 本章小结

第3章 沉淀-水热法合成Zn S微米球及其光催化性能的研究

1 前言

2 ZnS微米球的制备及表征

3 Z nS微米球光催化性能的研究

4 本章小结

第4章 Z n x C d( 1-x)S复合材料的合成及其光催化性能的研究

1 前言

2 Z nxCd(1-x)S复合材料的制备及表征

3 Z nxCd(1-x)S复合材料光催化性能的研究

4 本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

在读期间发表的学术论文及研究成果

致谢