硫化锌制备及其光催化性能的研究进展

更新时间:2023-07-25 15:27:58 阅读: 评论:0

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相沉积法制备出具有闪锌矿和纤锌矿两种晶体结构的硫化锌纳米线。
2.3 水-溶剂热法
梦到家人
水-溶剂热合成法是以水溶液或有机溶剂为反应体系,在高温高压下使得那些难溶于水的物质通过溶解或反应生成该物质的溶解产物,并使其达到一定的过饱和度而进行结晶的方法。常鹏等[4]利用水热反应制备出纤锌矿结构的准一维纳米线。近年来,在水热合成法基础上叠加微波的方法衍生出微波水热法,与水热法相比,微波具有较强的穿透能力,可以实现分子水平上的搅拌,同时能使物体表面和中心能够同时被加热,受热均匀,升温速率快,大大缩短了反应时间。殷立雄等[5]采用微波水热法制备了纳米ZnS ,同时考察了微波水热的温度对纳米ZnS 尺度和微观形貌的影响,结果表明温度为170℃可获得分散性较好的纳米ZnS 粒子 。
2.4 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是以Zn 盐和硫源为前驱体,加入络合剂、表面
活性剂等添加剂,在液相下将这些原料均匀混合,形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,再经过干燥、烧结固化得到产物 ZnS 纳米材料。溶胶-凝胶法具有
良好的化学均匀性,操作简单,对设备要求低,并且可以通过添加剂的选择调控产物形貌[6]。
3 硫化锌基光催化剂的改性
3.1 光催化机理
ZnS 半导体材料光催化机理主要是在光照条件下,当光子能量大于ZnS 的带隙能时,其处于价带上的电子会吸收来自光照的能量,从而跃迁到空的导带上去,因而在价带上形成了带正电的空穴,其具有氧化性,从而可以氧化降解有机污染物。其中电子与空穴会移动到材料的表面,该过程中带正电的空穴会与水溶液中的氢氧根发生反应,生成羟基自由基,带负电的电子会与水溶液中的氧气发生反应,形成超氧负离子。通过这些反应形成的羟基自由基与超氧负离子都具有强氧化性,也可降解
有机污染物[7]
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0 引言
随着当今社会工业的发展,处理水污染问题成为一项新的挑战。不同于传统的污水处理方法,半导体光催化剂因为其绿色、简便的合成方法,所需能源为易得的太阳能,较好的稳定性和再生性成为了一
种新的处理水污染问题的方法。ZnS 因具有独特的光电性质、良好的化学稳定性和热稳定性以及耐光腐蚀性,因而在光催化降解污废水方面有着广阔的发展前景。文章简要综述了ZnS 及其改性材料在光催化性能方面的研究。
1 硫化锌结构
ZnS 是一种直接带隙的半导体材料,具有六方闪锌矿(β-ZnS)和立方纤锌矿(α-ZnS)两种晶体结构。其中闪锌矿能在室温下稳定存在,带隙宽度为3.54eV 。纤锌矿结构为ZnS 的高温相,可通过闪锌矿结构在高温下转变得到(该相变温度会随着ZnS 的纳米化而减小),其带隙宽度为3.71eV [1]。
2 硫化锌纳米材料的制备方法
入侵电脑西红柿作用2.1 化学浴沉积法
化学浴沉积法合成ZnS 纳米材料是通过将络合剂(如氨水、柠檬酸钠、酒石酸等)溶于水,然后加入锌盐,充分搅拌锌离子与络合剂络合,然后与硫源(如硫代硫酸钠、硫化钠、硫脲等)混合,硫源会在一定pH 和温度下分解产生硫离子,与锌离子发生沉淀反应得到ZnS 。化学浴沉积法的反应条件容易控制且成本
低廉,是一种适合大规模制备的方法。田勇[2]使用硫酸锌、腌猪肉的腌制方法
硫脲为原料,以氨水为络合剂制备了ZnS 多孔纳米球,所合成纳米球为立方纤锌矿结构。
2.2 化学气相沉积法
化学气相沉积法将气态反应物在通入反应室中进行反应,生成物通过冷凝沉积落在基底上分离得到固体纳米材料。化学气相沉积法可以通过控制反应气压、气体流速等因素来间接控制纳米微粒的成核生长过程,因而在制备纳米半导体材
料中得到广泛应用。谢云龙等[3]利用石墨烯还原,
了不起的我通过化学气硫化锌制备及其光催化性能的研究进展
杨风(云南省生态环境工程评估中心,云南 昆明 650032)
摘要:硫化锌是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,具有带隙宽度大、化学稳定性好和耐光腐蚀性强等特点,在光催化降解有机污废水等方面受到众多科研工作者的广泛关注。文章简要综述了硫化锌研究过程中取得的相关成果,概述了一些硫化锌主要的制备方法、形貌调控以及改性的手段,并对其发展前景做出展望。关键词:硫化锌;光催化;改性
中秋音乐Review on the Preparation and Modification of Zinc Sulfide Photocatalysts
YANG Feng (Yunnan Province Eco-Environmental Engineering Evaluation Center, Kunming 650032, China)
Abstract: Zinc sulfide is a Ⅱ-Ⅵ compound miconductor with a direct wide band gap. It has attracted wide attention in photocatalytic
degradation of organic wastewater owing to its good chemical stability and strong anti-photocorrosion properties. The recent achievements in zinc sulfide were reviewed, the main preparation methods of zinc sulfide were summarized and the means on modification of zinc sulfide were explored. Finally, the development prospects of the preparation of zinc sulfide were prospected.Keywords: zinc sulfide; photocatalytic; modification

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