瓜環(huán)輔助作用下的硫化物納米材料的合成與性質研究.pdf

1、本論文旨在利用六元瓜環(huán)（ Q[6]）修飾合成具有潛在應用價值的高效Q[6]-CdS復合光催化劑。CdS較窄的帶隙使其可以利用可見光進行光催化，在光催化領域有廣闊的應用前景。由于納米粒子的形貌和尺寸對材料性能影響較大，因此，對納米粒子進行表面修飾的研究非常重要。瓜環(huán)極性端口、非極性空腔和外壁都可以與金屬離子發(fā)生配位、包結、氫鍵和吸附等作用，從而可以在合成納米材料時作為修飾劑或載體。基于瓜環(huán)特殊的結構和性質，設計合成六元瓜環(huán)修飾的硫化鎘，以

2、達到調控產物形貌、粒徑以及光催化性能的目的。論文以六元瓜環(huán)（Q[6]）為修飾劑，采用化學沉淀法、水熱法和超聲法合成系列Q[6]-CdS復合光催化劑，以期獲得具有高催化活性的光催化劑。主要研究內容如下：
　　一.化學沉淀法合成系列 Q[6]-CdS復合光催化劑。以硫代乙酰胺（TAA）為硫源，Q[6]為修飾劑，考察了Q[6]用量、金屬摻雜與反應時間對產物形貌和光催化性能的影響。利用XRD、PL、FT-IR和SEM等方法對產物進行表征。

3、結果表明，Q[6]用量為0.15 mmol，反應時間為7 h時，獲得的Q[6]-CdS復合光催化劑對次甲基藍的降解效果較好。此外，還通過摻雜 Co和 Ce，進一步提高了Q[6]-CdS復合光催化劑的光催化性能。
　　二.水熱法合成系列Q[6]-CdS復合光催化劑。主要考察硫源（硫代硫酸鈉、硫代乙酰胺、硫脲、L-半胱氨酸）對產物結構和性質的影響。利用XRD、FT-IR和SEM等方法對產物結構進行表征。獲得了不同結構和形貌的Q[6]-

4、CdS，同時還對產物進行光催化降解次甲基藍的性能研究。結果表明，Q[6]有助于產物催化性能的改善，以L-半胱氨酸為硫源獲得的Q[6]-CdS，在100 min內對次甲基藍溶液的降解速率最快。
　　三.超聲法合成Q[6]-CdS復合光催化劑。以硫代乙酰胺為硫源，Q[6]為修飾劑，超聲合成Q[6]-CdS復合光催化劑。利用多種手段對產物進行結構表征和催化性能研究，比較了三種方法獲得的復合光催化劑Q[6]-CdS的異同，結果表明，超聲法