ZnIn24半导体光催化剂的制备及性能研究.pdf

本文以硝酸锌、硝酸铟及硫代乙酰胺从T牧希玫臀滤群摘要作为二十世纪一种新兴的半导体光催化材料,具有稳定性较强和光敏性较高等诸多优点,是人们生活、生产中广泛应用的一种半导体光催化剂。但颗粒极易团聚,对有机物的吸附能力较弱,对太阳能利用率较低,使其光究重点从传统的改进生能转移到其他在可见光范围内具有更好效果的催化剂。这些可见光催化剂中,魑R恢种匾5娜A蚴艋衔锇氲继宕呋剂,因其具有独特的光电性能和催化特性,引起了学者们广泛地注意。有研究学者制备出纳米级或微米级的帕#⒔溆τ糜诠獯呋票盖夥从及光催化降解染料反应中,取得了一定的研究成果。成法,成功制备出了罚⒃擞蒙璧缱酉晕⒕、湎哐射妥贤猓杉瓷涔馄燃际跏侄味匝方辛吮碚骱分析。并将制备出的魑4呋粒诳杉庹丈涮跫拢芯拷到饧谆橙染料的效率。并系统的研究了。光催化剂的制备及光催化性能的影响因素,并在此基础上着重研究了如何改进獯呋省V饕Q芯拷峁缦拢挥萌ダ胱铀魑H芗粒谖刺砑尤魏文0寮梁捅砻婊钚约燎榭鱿拢已有的公开文献中,采用水热合成法的最低温度为℃。獯呋步饧谆仁笛橹校琙样品在鲂∈蹦诩纯纱锏サ降解率,∈奔纯赏耆ń到猓悄壳耙阎5淖罡咝剩允境隽思ǜ叩墓獯化效率。逊⒈淼奈南字泄獯呋首罡呶小时降解%骄苛擞跋靂光催化效率的主要因素,并总结出光催化降解甲基橙最高效率的条件关键词:低温水热法;:#豢杉獯呋还饨到。半导体光催化剂的制各及性能研究催化效率受到了限制,严重影响了其在实际生产中的应用。因此一些学者将研用水热合成法在℃.。露确段冢晒χ票赋鯶可见光催化剂,在
猼篐曲辽宁师范大学硕士学位论文,甌琣·,·,琗閏琣..,。嬉妫畐,,.℃.,%;籚゛’畐琾,....瓵琭甇甌瓻籔
绪论些损失严重的污染了环境,在生活中随处可见,甚至在没有人烟的南极都有发现。这些染料在自然状态下很难降解,所以如何高效的降解有机污染物是一世界性的难题。最近几十年以为代表的光催化降解水体中的有机污染物的理论和应用受到了广泛关注,但是由于氧化物半导体的带隙较大,在可见光区域物⋯,其光导增益较高⒕哂薪虾玫墓馕榷ㄐ訹和极低的暗电阻,被研究并广泛应用于光催化分解水制氢⒅票柑裟艿绯亍⒔到馊玖稀攘煊颉近年来,不断有研究学者对闹票阜椒ê吞跫懈慕⒂呕图寻找更高效、更节约的生产方式。制作工艺也从传统的固相【、气相法’发考拔⒉ㄈ芗练╗】,合成了多种结构的F洌恢兴合成法制备的样品由于具有粒子纯度高,晶形好且可控,反应条件温和,制作成本低等优点而被广泛应用。本文采用和等无机原料,采用水热合成法一步合成罚⑸钊氲难芯苛擞跋炱涔獯呋实奈度、反应时间等条件。。半导体光催化剂的制备及性能研究染料污染充斥着生活的每个角落,五颜六色的染料丰富着人们的生活,如美食、服装、家具等。世界上生产的染料有%在生产的过程中就流失了。这的吸收不是很理想严重阻碍了它的应用。而且恢中滦偷娜8春狭蚧展到如今的水热法【一
南鬃凼挑催化材料有了更大的发展空间。近年来,⒄估利用二氧化钛做单晶电极经紫外光照射后分别会在两个电极产生加拿大科学家冉玊獯呋τ糜诮到夥纤芯缍疚镏识嗦攘1降研究,从而开创了光催化氧化技术应用于治理污染物领域的先河。上个世纪任A烁佑行Ю锰裟埽捎萌玖厦艋⒔鹗粞趸和金属离子掺杂等方法,致力于开发能在可见光响应下的光催化材料,,主要是指半导体材料在光的作用下,吸收光子的能量,。光生空穴具有很强的氧化性,使得有机物或溶剂中的电子在半导体颗粒表面吸附,来使电子重新被活化氧化。半导体表面的电子受体很容易被光生电子所还原,使迁移到颗粒表面的光生电子和光生空穴存在复合的可能,因此影响了光催化反应的效率。半导体材料自身的能带结构决定其能否成为光催化材料。根据晶体能带理履芰拷系颓姨盥缱拥募鄞照射时,其价带电子受到激发,便会发生带间跃迁,即从价带跃迁至导带,同时在价带上产生相应的空穴,这样在半导体表面就形成了具有高活性的光生电为无害的无机小分子,起到光解有机污染物的作用【也可以立即复合恢复至起始状态,并将光能以热能或其它形式的能释放出去。辽宁师范大学硕士学位论文年,日本东京大学学者虷【在上首先发表了和的文章,从此半导体多相光催化反应引起了各国研究者的关注。年,年代初疪于环境中降解有害物质的报道【产生了光生空穴禾馍缱【论,半导体的能带是由在能量较高且未填电子的导带钩桑鄞偷即涞慕间隙大小用禁带能来表示。当半导体材料在接受能量高于或等于禁带能的光子一涂昭裕昭ê偷缱涌煞直鸨晃皆诎氲继灞砻娴腍和溶解氧俘获,产生高活性的氢氧游离基一和氧负离子。等活性物种【。这些活性物种可进攻有机物的瓹、瓾、甇、瓾键,并最终将其氧化降解。此外,光生电子和空穴。·
下面将以为例,对半导体材料的光催化作用机理进行说呀H缤显然,俘获和