【纺织工程专业】【毕业设计+开题报告+文献综述】 不同晶型纳米CdS的合成及其光催化活性

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1、（20届）本科毕业设计不同晶型纳米CdS的合成及其光催化活性III摘要:本论文以醋酸镉为镉源，硫脲为硫源，采用配合物热分解法，通过改变硫脲/醋酸镉的摩尔配比，合成了具有不同晶型的纳米CdS。当n(S)/n(Cd)=1时，合成的CdS相为立方晶相，当n(S)/n(Cd)=1.5时，合成的CdS相为立方晶相和六方晶相的混相，当n(S)/n(Cd)=2时，合成的CdS相为六方晶相。通过XRD、TEM和UV-Vis光谱等对CdS的相组成、形貌、粒径和光学性能等进行了表征。光催化降解罗丹明B的结果表明，不同

2、晶型CdS的光催化降解活性存在差异，其中立方相>六方相>混相(立方+六方)，其中立方CdS相由于有较强的吸附作用，对罗丹明B具有最好的光催化降解活性。关键词:硫化镉；配合物；热分解；相组成；光催化降解IIICdSnanoparticleswithdifferentcrystalsynthesisandphotocatalyticactivityAbstract:TheCdScrystalsweresynthesizedviaacomplexcompoundthermolysismethodwith

3、differentmolarratioofthioureatoacetatecadmium(S/Cd).Theas-synthesizedCdSsampleswereofcubicphase,mixedphaseofcubicandhexagonal,andhexagonalphasewhen(n(S)/n(Cd))wereequalto1,1.5and2,respectively.Thephasecomposition,particlemorphologyandsize,opticalprape

4、rtiesofCdSwerecharacterizedbyXRD,TEM,UV-VisandPhotoluminescencespectra.TheresultsofphotocatalyticdegradationtorhodamineB(RB)showedthattheactivityordersofCdSconcerningthephasecompositionsarecubic>hexagonal>cubic+hexagonal,wherethecubicphaseofCdShastheb

5、estphotocatalyticdegradationactivitytoRBbecauseofitslargeradsorptionability.Keywords:CadmiumSulfide;complexcompound;thermolysis;phasecomposition;photocatalyticdegradationIII目录1绪论11.1CdS纳米材料的研究现状11.2CdS和纳米CdS的性质和应用21.2.1太阳能电池21.2.2光催化21.2.3发光材料31.2.4生物

6、检测31.2.5测定金属离子31.3CdS纳米结构的制备41.3.1固相法41.3.2液相法41.3.3气相法81.3.4其他方法82实验部分92.1实验试剂92.2实验所用设备92.3实验内容92.4结构和性能测试103结果与分析113.1CdS的结构和成分分析113.2CdS的形貌表征133.3光学性能表征143.4CdS的光催化性能表征154结论17参考文献18致谢201绪论1.1CdS纳米材料的研究现状CdS是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族宽带隙半导体，能带间隙约2.42eV，吸收系数约为104cm-

7、1~105cm-1。它具有两种晶体结构，一种是立方结构的a-CdS，也称为闪锌矿结构。如图1.1(a)所示，a-CdS晶体结构为面心立方点阵。晶胞中化学式分子数目Z=4，Cd和S分别占有4a和4c的位置。另一种是六方结构的p-CdS，也称为纤锌矿结构。如图1.1(b)所示，ß-CdS晶体结构为简单六方点阵，晶胞中含有两个化学式分子Z=2[1,2]，每个晶胞中有Cd和S各两个原子，S占有Za位置，Cd占有Zb位置，这种结构可视为两个密排六方套在一起而成，其中S和Cd各自排成一个密排六方。近年来，由于

8、纳米材料的量子尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应等，使得它们在磁、光、电等方面表现出了常规材料所不具备的特性，以及CdS本身独特的物理化学性质，使CdS纳米材料在制备纳米尺度的发光材料、光电器件、光催化剂和生物标签等方面具有巨大的潜在应用前景，CdS纳米材料的研究己成为人们关注的热点[3-5]。图1.1(a)α-CdS的晶体结构;(b)ß-CdS的晶体结构闪锌矿CdS的结构CdS是一种被广泛研究的重要的光电和光催化材料[6]，但普通CdS易发生光腐蚀，因此其光催化性能一直不理想。