离子液体辅助超声法制备ZnO/CdS复合粉体及其光催化性能
2014-07-13赵荣祥李秀萍李其明
硅酸盐学报 2014年9期
赵荣祥,李秀萍,李其明
(1.辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁 抚顺113001;2.辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁 抚顺113001)
当今社会,能源危机和环境污染正成为阻碍人类进步的关键问题。采用光催化技术解决这两个棘手的难题成为众多学者研究的热点[1]。光催化技术的关键是研究出高活性的光催化剂。氧化锌以其无毒、化学性质稳定、成本较低等优点成为最流行的催化剂[2],但由于带隙较宽(3.3eV),只有在小于385nm的紫外光照射下才有光催化活性,而紫外光仅占太阳光谱的4%,这严重限制了氧化锌工业化应用。对现有的宽禁带氧化物型光催化剂进行改性是提高催化剂光催化活性的办法之一。其中,半导体复合技术因其可有效提高光催化剂的活性而受到学者的关注。硫化镉由于晶格结构与氧化锌类似,被认为是氧化锌的最佳敏化剂,目前,ZnO/CdS 复合结构已受到广泛关注[3--6]。
复合光催化剂的催化效果主要取决于单个半导体的催化能力和两种半导体的接触面积[7--8]。两者接触面积越大,其光催化效果越好,这就要求敏化半导体具有较小的粒径以获得足够的比表面积。近年来,采用超声波制备无机纳米材料成为研究的热点[9--14],相比于传统制备方法,超声合成法操作简单、节能,适合大规模生产。超声可阻止水溶液中纳米粒子团聚,形成较小的粒径分布,粒子的活性表面积增加。依据超声化学原理,具有较小的蒸汽压和结构稳定的溶剂可获得增强的空化效果,而离子液体无疑是超声溶剂的理想选择。……
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