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《ZnOCdS納米復合結(jié)構(gòu)的制備及其光電特性研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、分類號UDC:密級:公開編號:ZnO/OdS納米復合結(jié)構(gòu)的制備及其光電特性研究TheOpticalandElectricPropertiesofCdS/ZnONano-composites學位授予單位及代碼:量壹堡王盤堂!】Q!豎!學科專業(yè)名稱及代碼:塹塞查塑堡IQZQ2墮2研咒方向:—』監(jiān)畦盤亟塑理申請學位級別:亟—±指導教師:———韭壹鴟研究生:壁垂五論又起川.時吲::Q螋:!Q二墊!Ql!LJDC膏級:——編0:——ZnO/CdS納米復合結(jié)構(gòu)制備及其光電特性研究TheOpticalandElectricPropert
2、iesofCdS/ZnONano。composites學位授f幣何及代碼:絲盤堡』:厶生(1Ql豎2學科爭、lk私稱技代碼:絲鐾塵蜘恥!Q!Q!堂!研究力
3、l】J:抽鲞△墮塑韭指導救帥:盟:&嶁論文起JJ二州川:2QQ!.!Q=2Q1Q+l!。r學似緞刖:業(yè)l:長春理工大學碩士學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的碩士學位論文.(ZnO/CdS納米復合結(jié)構(gòu)的制備駛其光催化特性研宄》是本人在指導教師的指導F+獨●越行刪究r怍所取斜的成糶。除文中已經(jīng)注馴引用的內(nèi)容外.本論史不包含億何填他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰’j過的作品成果
4、??牡膄iJ}究做?雨掣責獻的個人和集體.均L^文-IrLl叫確斤式杯明。本人完全意n{到本聲11J】的法律結(jié)果由本人承擔。作者簽名嗵舞砂尹1j。rjH)7長春理工大學學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學f證論文作者技精吁教帥究傘了解“K釋刪1人’}碩l、博
5、。學似論文版權(quán)使用規(guī)定”,同意長春理】:大學保斟并向中國科學托包研究所、中啊優(yōu)秀博碩十學位論文全文數(shù)拋庫和CNKI系列敬扒庫及其它削家有關(guān)部門或機構(gòu)送文學何
6、侖文的復印件和l電子版,允許淪文被查閱和借閱。本人授權(quán)長春理11人學r,T以將本學位淪文的全部或部分內(nèi)容編入柏關(guān)數(shù)_
7、}ll}席進行榆索,也可采用影印、縮印或掃排等復制手段保存和匯編學位論文。怖虢逐型赳年土,,m洲箍“:盈皿血之墮年.土¨葒』l摘要隨著社會的進步和工業(yè)的發(fā)展.環(huán)境問題日益嚴重,己經(jīng)引起了各國政府高度重視,目前解決這一問題最有效的途徑是利用光催化技術(shù)降解對環(huán)境有害的有機污染物。半導體作為催化劑以其優(yōu)異的性能引起了廣泛的關(guān)注。Ti02是目前應(yīng)用最廣泛的一種半導體光催化劑,它是一種間接帶隙半導體,具有較低的電子躍遷幾率,作為光催化劑降解有機物的過程中反應(yīng)速率較低。ZnO是直接帶隙半導體,因此ZnO比TiOz有更高的量子效率:而且
8、ZnO表面存在的氧空位較多。為電子陷阱的形成提供充足的條件.增加電子與空穴的復合時間,從而提高光催化活性。但是ZnO是寬帶隙半導體,其吸收光的范圍較窄,只局限在紫外光區(qū)域。拓寬其帶隙增強光吸收范圍對光催化性能的提高是非常重要的。此外,提高光生載流于的分離,減少光生載流子復合也是提高光催化活性的重要手段。眾所周知CdS是最典型的可見光催化劑之一。然而,粉末狀的CdS在光催化反應(yīng)時容易被自身產(chǎn)生的光生空穴氧化而遭到光腐蝕。人們使用多種手段來改進金屬硫化物穩(wěn)定性,例如.在CdS表面涂上貴金屬(Pt),在硫化物的納米微粒中加入光催
9、化劑等都可以來提高金屬硫化物的穩(wěn)定性。同時CdS(24eV)的帶隙小于znO(337eV).因此使用CdS納米顆粒對ZnO進行表面修飾制備出ZnO/CdS復臺結(jié)構(gòu),此種復合結(jié)構(gòu)的吸收波長可從紫外波段延展到可見光波段,提高了對光的利用效率。同時,由于CdS和ZnO能帶的位置不同,能夠促進光生載流子的分離。因此研究ZnO/CdS復臺結(jié)構(gòu)的光催化特性對于制各高效率半導體光催化材料具有重要意義。本文利用水熱法通過在納米ZnO上二次生長CdS納米顆粒制各ZnO/CdS納米復合結(jié)構(gòu)。通過掃描電鏡、x射線衍射、光致發(fā)光等測試手段對樣品的
10、形貌、結(jié)構(gòu)和光學性質(zhì)進行表征。研究CdS修飾前后納米ZnO光催化活性的變化,并對不同ZnO基的ZnO/CdS復合結(jié)構(gòu)進行了比較。結(jié)果表明,經(jīng)過CdS修飾之后,納米ZnO的光催化活性明顯增強:還發(fā)現(xiàn)基于ZnO納米帶的ZnO/CdS復合結(jié)構(gòu)的光催化活性明顯高于基于ZnO納米棒的ZnO/CdS復臺結(jié)構(gòu)。此外還將ZnO/CdS復合結(jié)構(gòu)做成傳感微電極,在其光催化降解有機物的同時,實現(xiàn)對催化過程的實時監(jiān)測。關(guān)鍵詞:水熱法ZaOCdS復合結(jié)構(gòu)光催化傳感ABSTRACTWim吐leimprovementofindustrialandeco
11、nomicenvironmentalproblemisincreasinglyseriousPhotocatal)Ttictechnologyisthemosteffectivewaytosolvethisproblem、Semiconductorphotocatalysthasmuchadvantag