水熱法制備銅鋅錫硫及其性能的研究.pdf

1、伴隨著工業(yè)的繁榮發(fā)展，各種環(huán)境問(wèn)題以及能源危機(jī)現(xiàn)實(shí)都擺在人們的面前，這迫切需要探索工業(yè)、環(huán)境、能源之間的可持續(xù)發(fā)展模式。作為一種妥善解決環(huán)境污染問(wèn)題的途徑，半導(dǎo)體光催化技術(shù)能夠利用清潔無(wú)污染、取之不盡的太陽(yáng)能，在較為溫和的條件下，將廢水中的有機(jī)污染物徹底分解。這種技術(shù)避免了對(duì)環(huán)境造成次生災(zāi)害，同時(shí)光催化技術(shù)具有綠色、低成本等優(yōu)點(diǎn)，所以逐漸受到工業(yè)發(fā)展的重視。
　　由于光伏材料的最佳禁帶寬度與化合物 Cu2ZnSnS4(CZTS)的

2、固有禁帶寬度非常相似，并具有較大的吸收系數(shù)，另外其組成元素豐富、無(wú)毒，因而在薄膜太陽(yáng)能電池吸收層領(lǐng)域、光催化反應(yīng)領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　本課題從CZTS化合物的制備合成與性能特點(diǎn)等方面進(jìn)行探究。主要工作如下：
　　(1) CZTS粉末的制備與表征。采用水熱法，選取PVP作為制備過(guò)程的表面活性劑，從 CN2H4S（硫脲）、CuCl2、ZnCl2、SnCl4四種原料中合成提取 CZTS粉末，同時(shí)觀察反應(yīng)條件中溫度和PVP

3、含量對(duì)CZTS產(chǎn)物外觀和結(jié)構(gòu)的影響。借助于XRD、SEM、EDS及UV-Vis等途徑來(lái)對(duì)CZTS進(jìn)行質(zhì)量及微觀結(jié)構(gòu)上的表征。從結(jié)果中發(fā)現(xiàn)：具有良好結(jié)晶性的CZTS粉末，呈現(xiàn)出鋅黃錫礦結(jié)構(gòu)時(shí)能較好的響應(yīng)可見(jiàn)光，它的光學(xué)帶隙是1.49 eV。
　　(2) CZTS粉末光催化性能的研究。模擬廢水處理過(guò)程，采用羅丹明B溶液為目標(biāo)對(duì)象，在可見(jiàn)光照射環(huán)境下測(cè)試 CZTS粉末的光催化特性。數(shù)據(jù)顯示：CZTS在可見(jiàn)光環(huán)境中有很好的催化特性，5小時(shí)