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充分利用太阳能光催化分解水制氢和降解有机污染物是解决21世纪全球面临的能源危机和环境问题的重要途径。因此设计和制备新颖的高效可见光响应的半导体光催化材料已成为当前国际热门研究领域之一。作为典型的半导体材料,Ⅱ一Ⅵ化合物由于它们在半导体激光器、固体发光和太阳能电池等领域有着广泛的应用前景而一直备受关注。由于其独特的催化活性,Zn S、Cd S及其ZnxCd1-x S复合材料作为新颖的光催化材料而备受关注。光催化剂的化学组分、尺寸和形貌等是影响其光催化性能的重要因素。因此制备尺寸和组分可调的、特殊形貌金属硫化物纳米材料,探索其生长和高催化活性的机理,对于促进其实际应用具有重要意义。本文选取了ZnxCd1-x S及其复合材料为研究对象,系统地研究了ZnxCd1-x S及ZnxCd1-x S/Ti O2、ZnxCd1-x S/Ce O2等体系的可控合成,以及其形貌、结构和化学成分等对其光学性能和光催化性能的影响。所取得的主要成果如下:(1)采用化学水浴沉积法制备了ZnxCd1-x S薄膜样品。通过调节Zn/Cd的摩尔浓度比,制备形貌、成分、结构、光学特性可控的ZnxCd1-x S薄膜。随着Zn/Cd摩尔浓度的增大,ZnxCd1-x S薄膜的吸收光谱蓝移,吸收峰强度逐渐增大。结果表明,随着Zn含量的减少,ZnxCd1-x S薄膜对可见光的吸收明显增强。催化污染物的光降解效率也显著提高。ZnxCd1-x S纳米薄膜在可见光照射下4h的降解效率为21.2%-80.2%。其中Zn0.15Cd0.85S复合纳米材料形成半导体异质结,进一步增强了光催化反应效率,其降解率最高。(2)用化学沉积法制备了Zn0.2Cd0.8S薄膜样品,研究了不同p H值、退火条件和不同加热速率对Zn0.2Cd0.8S纳米材料的的形貌、结构、成分、光学性能和光催化性能的影响以及探讨了ZnxCd1-x S薄膜成膜机理。当p H值增大时,薄膜的可见吸收光谱红移,吸收峰强度逐渐增大;当退火温度和加热速率的增加,S/(Zn+Cd)摩尔比减小,结晶度变好,薄膜的可见吸收光谱红移,催化污染物的光降解效率也显著提高。退火温度为500℃时Zn0.2Cd0.8S催化甲基橙效率最高。(3)采用化学沉积法成功的制备了具有较高光催化活性的ZnxCd1-x S粉末和Znx Cd1-x S/Ti O2复合半导体纳米材料。合成的ZnxCd1-x S颗粒尺寸为50-100nm,Ti O2颗粒尺寸约为80nm,且ZnxCd1-x S/Ti O2复合材料中Ti O2和ZnxCd1-x S纳米颗粒相互均匀分散。纯ZnxCd1-x S样品由于光腐蚀而不稳定,多次使用后,光催化活性明显下降。ZnxCd1-x S/Ti O2复合纳米样品在可见光与紫外光催化下经历五次循环后光催化性几乎无损失,这表明在可见光与紫外光的照射下ZnxCd1-x S/Ti O2复合纳米样品具有较高的光催化稳定性。ZnxCd1-x S/Ti O2复合纳米材料较高的光催化和稳定性可归因于ZnxCd1-x S与Ti O2形成的异质结使电子空穴对有效分离。复合体系中Ti O2为12%时,其催化效率最高。(4)采用化学沉积法制备ZnxCd1-x S/Ce O2复合纳米材料,研究了沉积工艺、Ce O2不同复合比例对ZnxCd1-x S/Ce O2复合纳米材料的形貌、结构、成分、光学性能和光催化性能的影响。发射光谱的峰值均出现在530nm附近,随着Ce O2的摩尔比率增加ZnxCd1-x S/Ce O2复合纳米样品的发射峰强度降低。表明电子-空穴的复合率降低,从而可以提高电子空穴对的氧化还原能力,并改善了ZnxCd1-x S的光催化活性。研究结果表明,ZnxCd1-x S/Ce O2纳米复合材料在光催化降解有机污染物中具有潜在应用价值。