镉钛基纳米复合半导体材料的制备及其光催化性能研究

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1、编号!鲤99旦l!Q5Q12博士学位论文镉撤基纳朱复合半导体材料的制备及其光催化性能研究指导教师垫垂堑耋邀申请学位级别盛±专业名称盟盘堂论文提交日期至Q!垒生垒旦论文答辩日期2Q!垒生鱼旦学位授予单位和El期姿苤查堂至Q!垒生鱼旦2014年6月评阅人ClassifiedIndex：X131．2UDC：502Ph。D．DissertationIIIIIMHIIllllllllllHIPIIJY2531091SynthesisandstudyonthephotocatalysisofCd／Ti·-basedsemiconductorc

2、ompositenanomaterialsByXinlinLiuMajor：materialsscienceSupervisors：Prof．GuanxinYaoJiangsuUniversityJune，2014独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到

3、本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：学位论文版权使用授权书剥群球2014年6月3日江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权

4、江苏大学研究生院办理。本学位论文属于不保密学位论文作者签名：戛·陬2014年6月3日指导教师签2014年6月3日江苏大学博士学位论文摘要纳米半导体材料由于其独特的光、磁、电等特性，在化工、医药、电子和环境保护等领域得到广泛的应用，成为目前最热门的研究材料之一，其中以硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)、二氧化钛(Ti02)为代表的光催化材料研究居多。但是由于CdS、CdSe极易光腐蚀，光稳定性差；而Ti02的光吸收阈值局限在紫外光区，太阳光利用率低，这些不足极大地限制了它们性能的发挥，针对以上问题，对CdSe、CdS和Ti02进行

5、有目的的改性，以提高其稳定性及光催化性能显得尤为重要。本文分别利用负载、复合、掺杂及表面修饰等多种手段对纳米半导体材料(CdSe、CdS、Ti02)改性，制备了各种CdSe、CdS、Ti02复合光催化剂，结合x．射线衍射仪(XRD)、固体紫外可见漫反射(UV-visDRS)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、X．光电子能谱分析()(PS)、光致发射光谱分析(PL)、电子扫描显微镜(SEM)、拉曼光谱分析(Raman)、热重分析(TG)等多种表征，系统的考查了复合光催化剂的结构、形貌、晶相、吸光特性等理化性能

6、。成功构建了CdSe、CdS、Ti02复合光催化剂光催化降解抗生素的体系，并阐述了可能的降解机理和构效关系。本工作主要包括以下三个方面的内容：1、硒化镉及其复合光催化剂的制备及其对抗生素废水的光降解行为和机理的研究(1)以3．巯基丙酸为稳定剂采用水热法合成结晶度良好的CdSe量子点光催化剂。通过XRD、uV-visDRS、FT-IR、TEM和XPS等表征手段对CdSe量子点的结构、形貌等进行表征。通过TEM照片知，合成的CdSe量子点颗粒大小均一，分散性好，它们的直径大约在5nlTl左右。并以头孢氨苄抗生素溶液为模拟废水进行光催化

7、降解实验，探究了各种条件对光催化降解效果的影响，结果表明：当Se／Cd的摩尔比为5／4，以氯化镉为镉源合成的CdSe量子点具有较高的光催化活性。在最优条件下经紫外光照射，CdSe量子点对头孢氨苄废水的降解率达到70．34％。(2)以CdSe量子点为敏化剂，采用多步水热法合成了量子点敏化的硒化镉／钛基纳米复合半导体材料的制备及其光催化性能研究镉．钨酸铋(CdSe．Bi2W06)复合光催化剂。利用XRD、SEM、PL、UV-visDRS等手段对制备的光催化剂进行表征；通过PL分析可知，CdSe-Bi2W06复合光催化剂的荧光强度比纯B

8、i2W06有所减弱，这预示着CdSe．Bi2W06复合光催化剂的光催化活性将有所提高。实验中以四环素废水为研究对象，考查了复合光催化剂的光催化活性，研究结果表明CdSe的负载量对CdSe-Bi2W06复合光催化剂的光催化活性有一定的影响，光催化性能