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1、微納米結(jié)構(gòu)材料由于融合了微米材料和納米材料的特點(diǎn),在光學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)等諸多方面表現(xiàn)出獨(dú)特的性能。而帶隙窄,且能充分利用太陽光的硫化物半導(dǎo)體材料,在光催化領(lǐng)域受到了研究者的青睞。此外,石墨烯具有吸附能力強(qiáng),具有大的比表面積,電子遷移率快等特點(diǎn),可改善半導(dǎo)體光催化劑的光催化性。因此,制備具有協(xié)同效應(yīng)的石墨烯/硫化物復(fù)合微納米材料成為光催化材料領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。本文的主要研究內(nèi)容如下所述:
?。?)采用濕化學(xué)法,以酒石酸銻鉀、硫代乙
2、酰胺為原料,合成出由長約10μm,單根直徑約100 nm的納米棒組裝成的海膽結(jié)構(gòu) Sb2S3微納米材料。系統(tǒng)探索了反應(yīng)物摩爾比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。結(jié)果表明當(dāng)酒石酸銻鉀和硫代乙酰胺摩爾比為1:2,160℃油浴加熱5 h,可合成出均一海膽結(jié)構(gòu)的 Sb2S3微納米材料。根據(jù)晶體分裂機(jī)制,詳細(xì)推測(cè)了海膽結(jié)構(gòu) Sb2S3微納米材料的生長機(jī)理,并對(duì)產(chǎn)物的光學(xué)性能進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。
?。?)采用微波法,以酒石酸銻鉀、硫脲為原料
3、,合成出一維的管狀 Sb2S3微納米材料,長約20μm,孔徑約為2.5μm。系統(tǒng)探索了微波功率,反應(yīng)物摩爾比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物形貌的影響,結(jié)果表明當(dāng)酒石酸銻鉀和硫脲摩爾比為1:6,180℃微波加熱3 h,可制得均一形貌的管狀結(jié)構(gòu) Sb2S3微納米材料。初步推測(cè)了管狀結(jié)構(gòu) Sb2S3微納米材料的生長機(jī)理,并對(duì)其光學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。
(3)采用改良的 Hummers法制備了氧化石墨,并在濕化學(xué)法制備 Sb2S3的基礎(chǔ)上加入
4、氧化石墨,以硼氫化鈉(NaBH4)作還原劑進(jìn)行化學(xué)還原,Sb2S3形成的同時(shí)氧化石墨也被還原成石墨烯(rGO)。X射線衍射分析確定材料的組成為斜方晶系 Sb2S3與 rGO。掃描電子顯微鏡顯示材料中 Sb2S3保持了原有的海膽結(jié)構(gòu)形貌,同時(shí)石墨烯包裹在 Sb2S3海膽結(jié)構(gòu)外,形成石墨烯/硫化物復(fù)合結(jié)構(gòu)。
?。?)以氙燈作為光源,亞甲基藍(lán)為目標(biāo)降解物,分別考察了上述兩種結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的 Sb2S3/石墨烯復(fù)合材料在可見光下的光催化活
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