中空CdS/PANI复合微球的制备及其光催化产氢研究

通过硬模板法制备中空CdS微球,并利用苯胺在微球表面聚合制备了形貌良好的中空CdS/PANI复合微球光催化剂.通过调控CdS和苯胺的配比,得到不同形貌的复合结构,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光光谱(PL)、紫外光电子能谱(UPS)和电流-电压曲线(CV)等手段对催化剂进行了表征,并在可见光照射下进行光催化产氢,评估其光催化活性.结果显示,与中空CdS微球相比,中空CdS/PANI复合微球光催化剂表现出更好的光催化活性和循环稳定性,产氢速率最高可达328μmol·g~(-1)·h~(-1),比单一的CdS光催化剂提升了2.1倍(157μmol·g~(-1)·h~(-1)).经过5次循环实验,中空CdS/PANI复合微球的光催化活性几乎没有下降.这可能是因为PANI的引入,使得光生空穴转移到了PANI上,而光生电子留在CdS表面催化产氢.这一方面抑制了CdS在光催化过程中的光腐蚀效应,另一方面也使光生电子-空穴对得到有效分离,进而提升了其光催化活性和循环稳定性.     

介孔材料MCM-41和半导体的组装与表征

在室温下制备介孔材料MCM-41, 将稀土离子铕和半导体材料CdS组装到MCM-41孔道中, 制得CdS/Eu-MCM-41复合介孔材料. 采用X射线衍射、 红外光谱、 N₂吸附脱附、 紫外-可见漫反射和激发与发射光谱等技术对样品的结构性能进行表征. 结果表明, 复合材料CdS/Eu-MCM-41仍保持MCM-41的六方有序结构, 并证明Eu³⁺和CdS组装到介孔孔道中. 荧光光谱显示复合介孔材料发出荧光, 并且在组装体中CdS的吸收边发生明显蓝移.     

微凝胶模板法制备具有特殊表面形貌的CdS有机-无机复合微球

采用反相悬浮聚合法合成了包埋有Cd2+的中性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶和阴离子型聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)(P(NIPAM-co-MAA))微凝胶.以这2种微凝胶为微反应器,通过外源导入法通入H2S气体,引发CdS沉积反应,制得具有不同表面形貌的有机-无机复合微球.扫描电镜观察表明:微球表面图案结构形貌与模板的性质有关,微球的尺寸在50 μm左右,且具有类核-壳结构.X射线衍射分析表明复合微球中的CdS呈晶态,属立方晶形.微球具有CdS荧光特征,模板本性对微球荧光有一定影响.     

高效率CdS/CdSe共敏化Zn_2SnO_4大孔太阳电池研究

以聚苯乙烯(PS)微球为模板,通过水热合成法制备了Zn2SnO4大孔材料。SEM显示其孔径为约200nm,壁厚约70nm,且制备成电极后大孔分布均匀,结构保持完整。然后电沉积法制备了CdS/CdSe共敏化大孔Zn2SnO4电极,EDS mapping显示CdS/CdSe在整个截面分布均匀。以多硫电对为电解液,Pt负载FTO为对电极,组装太阳电池,改变不同CdS沉积电流后,得到最高效率为1.91%。     

单分散C/ZnO/ZnS复合空心微球及其颗粒薄膜的制备与表征

以磺化聚苯乙烯(SPS)微球为模板,通过在其表面包覆ZnO壳层然后部分离子置换硫化,得到了单分散SPS/ZnO/ZnS复合空心微球,并以油-水界面自组装法制备了SPS/ZnO/ZnS复合空心微球薄膜,在氩气气氛下煅烧,分别得到了形貌规整的单分散C/ZnO/ZnS复合空心微球粉末和致密的C/ZnO/ZnS复合空心微球颗粒薄膜.以TEM,SEM,XRD,EDS,HRTEM,紫外-可见光谱等对空心微球及薄膜的形貌、组成和结构进行了表征.结果表明,无定型C、六方纤锌矿ZnO和闪锌矿ZnS在空心微球壳层均匀分布.与ZnO空心微球颗粒薄膜相比,ZnS的复合使得C/ZnO/ZnS空心微球薄膜在紫外区的吸收性能有一定提高.     

多孔化改性对g-C3N4/CdS复合光催化剂制备及光催化活性的影响

以三聚氰胺盐酸盐为前驱体, 用高温缩聚方法制备多孔化改性的类石墨相氮化碳（pg-C₃N₄）材料; 用水热法制备CdS纳米中空微球, 用沉积法将pg-C₃N₄与CdS有效复合, 制备pg-C₃N₄/CdS复合光催化剂; 用X射线衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)、 Fourier变换红外光谱(FTIR)、 紫外可见光谱(UV Vis)、 荧光光谱及电化学阻抗谱对样品进行表征; 用可见光催化降解染料罗丹明B（RhB）对其光催化活性进行评价, 并给出pg-C₃N₄/CdS光催化降解RhB的机理. 结果表明： 石墨相氮化碳(g-C₃N₄)的多孔化改 性有利于其与CdS间形成紧密界面, 进而促进pg-C₃N₄/CdS光生电子 空穴的分离和传递, 有效提高了其光催化活性和稳定性.     

CdSe/CdS量子点及量子点@聚苯乙烯荧光微球的制备

针对量子点在聚苯乙烯(PS)微球中包载率不高的问题,首先通过热循环单前驱体耦合法制备出高效发光的CdSe/CdS核壳量子点,再采用配体交换及乳液聚合法将制备的CdSe/CdS核壳量子点包载在PS微球中.实验结果表明:所制备的CdSe/CdS核壳量子点的荧光量子产率超过90%;经过配体交换,不仅提高了量子点的溶解度,而且PS微球对量子点的包载率提高至87%.该结果对于提高量子点荧光微球在荧光免疫分析中的检测灵敏度具有较重要的意义.     

CdS/C60纳米微粒的制备及光谱性质研究

采用PVP(聚乙烯吡咯烷酮)作为稳定剂,在水溶液中制备了具有光电性质的CdS与C60纳米杂化材料,并通过TEM、FT-IR、UV-Vis、PL等手段对合成的复合纳米粒子的结构和性质进行了表征,提出了杂化材料的结合方式.复合纳米粒子中,CdS光致发光的带-带发射强烈猝灭,表明从CdS到C60发生了光电荷转移.     

中空SiO_2/Fe_3O_4磁性微球的制备及其表征

通过模板法制备中空SiO2/Fe3O4磁性微球,采用分散聚合法制备了大尺寸的聚苯乙烯微球作为模板,以界面沉积法制备了Fe3O4/PS复合粒子,溶胶凝胶法制备SiO2/Fe3O4/PS微球;经过高温煅烧使模板聚苯乙烯分解,得到中空磁性微球.通过透射电子显微镜、红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、震荡样品磁强计、物理吸附仪等仪器对中空SiO2/Fe3O4磁性微球进行了形貌和性能表征.结果表明:所制备的中空SiO2/Fe3O4磁性微球尺寸在700nm左右,大小均匀,有良好的分散性,并且中空磁性微球表面有孔,其孔径在16nm左右,具有较大的比表面积和孔容量.     

海藻酸钠/十二烷基硫酸钠复合微球的制备及其对甲苯的吸附研究

海藻酸钠微球是一种绿色环保的水凝胶材料,然而由于微球内部亲水性很强,在吸附疏水污染物时具有一定局限性.引入一种常规的表面活性剂(十二烷基硫酸钠,SDS)制备海藻酸钠/SDS复合微球,系统地研究了海藻酸钠微球形成的最佳条件,并比较了海藻酸钠微球和复合微球在模拟废水中对甲苯的吸附能力.结果显示SDS的引入对提高微球的污染物...     

物理热蒸发法制备CdS/SiO2纳米线阵列和CdS纳米带

利用物理热蒸发法蒸发CdS和CdO的混合粉末，Si衬底表面发生了选择性刻蚀，并由此制备出CdS／SiO2纳米线阵列和CdS纳米带．研究了CdS／SiO2纳米线阵列的形成原因和CdS纳米带的生长过程，结果表明：CdS枝晶的生长对CdS／SiO2纳米线阵列的形成起到了非常重要的作用；CdS／SiO2纳米线阵列的形成符合“纳米电化学自组织机制”；CdS纳米带的生长过程为气一目过程．     

CdS修饰低密度TiO2纳米棒阵列复合膜的制备及光电性能

为了提高CdS光敏层在TiO₂一维纳米棒阵列中的填充率,在TiO₂种子层的基础上,采用水热法于FTO导电玻璃表面生长了棒长较短、棒间距较大的低密度TiO₂一维纳米棒阵列膜,通过化学浴沉积在TiO₂纳米棒表面包覆CdS种子层,以此为基底采用水热法于TiO₂一维纳米阵列中生长CdS光敏层。采用SEM,XRD及紫外-可见吸收光谱对不同CdS水热生长时间的TiO₂/CdS复合膜结构进行了表征,并对其光电性能进行了研究。结果表明,低密度TiO₂纳米棒阵列有利于CdS生长液在阵列中渗入形成完全包覆的CdS种子层,CdS光敏层通过水热过程在整个TiO₂纳米棒表面均匀生长,逐渐形成CdS对TiO₂纳米棒阵列的完全填充和包覆,并在阵列顶端形成由CdS纳米短棒组成的花状修饰层;CdS的修饰将TiO₂一维纳米阵列膜的光吸收拓展至可见光区,水热生长7 h所得到的TiO₂/CdS复合膜具有最高光电流。所制备的CdS修饰低密度TiO₂纳米棒复合膜在太阳电池器件中具有很好的应用前景。     

CdS/YFeO3新型磁性可见光催化剂的制备和性能研究

采用共沉淀法,以Cd(NO_3)_2、二甲亚砜、Y_2O_3,HNO_3,Fe(NO_3)_3和柠檬酸为原料合成一系列不同掺杂比例的CdS/YFeO_3复合磁性光催化剂.用差热-热重、紫外可见漫反射、X射线衍射等技术对光催化剂进行了表征.X射线衍射结果表明CdS/YFeO_3复合磁性光催化剂制备成功.由差热-热重结果可知,CdS/YFeO_3复合磁性光催化剂的热稳定性高于纯CdS.紫外可见漫反射结果表明,Cd S/YFeO_3复合磁性光催化剂在紫外和可见光区的吸光度都比纯CdS大.通过罗丹明B的降解反应评价了该类光催化剂的活性.结果表明,CdS/YFeO_3的比例对光催化活性有明显影响.光催化循环实验结果显示,CdS/YFeO_3复合磁性光催化剂具有良好的回收性,首次回收率为92.08%.     

Photocatalytic activity of TiO<Subscript>2</Subscript> sensitized by CdS quantum dots under visible-light irradiation

In this paper, CdS quantum dots sensitized TiO2 composite powders (QD-CdS/TiO2) were synthesized by impregnating TiO2 powder into CdS sol with different concentrations. X-ray diffraction pattern (XRD) shows the crystal structures of CdS and TiO2 are cubic phase and anatase phase separately in QD- CdS/TiO2 powder samples; the crystal size of CdS in QD- CdS/TiO2 is about 3-7 nm, while TiO2 crystal size is about 20 nm. With increasing CdS content in QD-CdS/TiO2 composite, the UV-Vis absorption spectrum shifted to the longer wavelength lines, exhibiting obvious quantum size effect. The fluorescence intensity of QD-CdS/TiO2 irradiated by blue light is weaker than that of pure CdS. When the molar ratio of CdS and TiO2 is about 1∶2, the QD-CdS/TiO2 powder has the best catalytic properties under visible-light irradiation, and the degradation rate of rhodamine B (RhB) is up to 92.2% within 60 min.     

CdS/TiO_2纳米管复合薄膜的制备和可见光吸收性质的研究

采用阳极氧化法在金属钛片上生长Ti02纳米管薄膜,采用化学水浴沉积法制备了纳米尺度的CdS／TiO2复合光催化剂薄膜,采用FESEM,XRD和UV-vis吸收光谱分别研究了薄膜的形貌、结构特征和薄膜的光吸收特性。结果表明复合CdS有利于增强薄膜对可见光的吸收,从而提高了薄膜的光吸收效率。     

CdS／聚苯胺导电复合材料的制备与表征

通过化学氧化聚合法,将固相法合成的CdS纳米粒子在十二坑基苯磺酸（DBSA）存在的条件下,用氧化剂（同时也是催化剂）过硫酸铵（APS）氧化苯胺（An）,制得了CdS／聚苯胺导电复合材料。探讨了CdS的掺入量对导电复合材料的影响。CdS／聚苯胺导电复合材料用X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（FT-IR）和四探针电导率测试仪进行了表征。结果表明,当苯胺单体为2mL,CdS的掺入量为0．1g时,制得的CdS／聚苯胺导电复合材料电导率较高。     

Photocatalytic property of TiO2 sensitized by different crystal phase CdS

TiO2 samples sensitized by different crystal phase CdS(CT) are synthesized by hydrothermal process at different reaction temperature. The samples are characterized by X-ray diffraction(XRD), transmission electron microscopy(TEM), and UV-Vis diffuse reflectance(UV-Vis). The XRD result reveals that the crystal phase of CdS is transformed from cubic phase to hexagonal phase with the increase of hydrothermal reaction temperature(120-160 ℃). The absorption edge of CT is extended from 498 nm to 546 nm. The photocatalytic degradation of rhodamin B(RhB) in aqueous solution is used to evaluate the photocatalytic activity of CT. With the increase of the preparation temperature, the photocatalytic activity of CT becomes stronger. The degradation rate of RhB by CdS/TiO2 at 160 ℃(CT-160 ℃)reaches 78%.     

CdS/TiO2复合纳米管制备和光催化性能的研究

采用阳极氧化法在纯钛箔上制备TiO2纳米管,再通过连续离子层沉积法在TiO2纳米管上沉积CdS粒子,沉积3层CdS后,进行退火处理,退火后再沉积3层CdS.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱对纳米管的形貌、物相结构和元素价态等特性进行分析.结果表明:经阳极氧化法制备的TiO2纳米管为锐钛矿结构,随后沉积的CdS同时出现了立方相与六方相晶格结构,400℃退火可以显著增加立方相CdS的结晶程度;纳米管中CdS粒子的直径均小于5 nm,CdS粒子由一大一小2个纳米粒子组成,大粒子由退火过程形成.光催化实验表明:经过退火处理的CdS/TiO2复合纳米管的可见光光催化能力约是未退火样品的3倍,说明退火处理可以有效提高TiO2可见光光催化能力.