摘要
光催化是一种利用半导体材料将光能转化为化学能的技术，可以实现太阳能到化学能的转换，具有很好的应用前景。将光催化应用到实际情况中还存在挑战，如光生载流子的复合效率高，光能利用率不足等。改进措施包括有形貌调控，助催化剂负载，金属或非金属元素掺杂，异质结的构建等。本文首先采取形貌调控制备了不同形貌的CdS纳米材料，然后采取对纳米片负载助催化剂的方法来提升光催化剂的性能。具体内容如下： (1)以硫脲为硫源，通过调节溶液pH和改变溶剂的方法化学浴沉积合成了不同形貌的CdS纳米材料(CdS纳米颗粒、CdS纳米棒、CdS纳米片、CdS纳米球分别记为CdS-0、CdS-1、CdS-2、CdS-3)。通过XRD，TEM，SEM，BET和电化学测试等手段对材料的形貌特征和电化学性能进行表征，并且将不同形貌的样品用于光催化还原Cr(VI)。结果表明形貌调控可以达到对材料的改性效果，CdS-1光催化效率最高，25min的光催化还原效率可以达到98.4%。 (2)先通过化学浴沉淀法制备CdS纳米片，再通过原位生长法在CdS纳米片上原位生长FeOOH量子点，记为FeOOH/CdS，改变FeOOH的负载量来实现催化性能的调控。通过XRD，SEM，电化学测试等手段对材料的晶型、形貌和电化学性能进行表征，不同负载量的样品用于光芬顿催化降解盐酸四环素来探究其催化性能。结果表明助催化剂FeOOH负载量为5%时，材料的光芬顿催化效果最佳，40min内降解效率达到94.3%。 (3)以化学浴沉淀法制备CdS纳米片，在其表面原位生长稀土氧化物CeO2，记为CeO2/CdS，改变CeO2的负载量来实现复合材料光催化性性能的提升。通过XRD，XPS，SEM，TEM，DRS，以及电化学测试等手段对复合材料的结构和光电性能进行了研究，通过光催化还原Cr(VI)来评价材料的性能。结果表明，负载量不同，材料的光催化性能有差异，其中CeO2/CdS-3的光催化还原性能最好。
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