黑天骄 赵绪 蒋毓文

摘要：我们利用溶胶凝胶自燃烧法成功合成了固溶体ZnxCd1-xS。通过XRD，SEM，ICP，比表面积（BET方法），UV-vis吸收光谱，我们对合成的样品进行了综合的表征。表征的结果表明合成的样品形成了固溶体ZnxCd1-xS，而不是ZnS与CdS 的混合物；并且随着Zn的含量x的下降，合成的样品的光响应范围成功的从紫外光扩展到可见光区域。此外，在光催化实验中合成的样品在可见光照射下表现出很强的催化分解染料罗丹明B的能力，特别是当x=0.2时，样品降解能力最强。

关键词：溶胶-凝胶自燃烧法；固溶体；光催化；可见光

绪论

近年来，光催化材料由于在清洁有机污染物以及光解水产氢方面展现出的巨大潜力，使得它受到非常多的关注 [1，2]。自从1972年，Fujishima和Honda首次发现电极在紫外光照射下能够分解水产生氢气H2 [3]，众多的光催化材料得以研究和发展。例如：ZnO，Cu2O，WO3，ZnS，CdS等。在这些材料中，ZnS由于具有独特的光学特性以及理论上比还高的光生载流子产生速率受到人们的广泛研究 [4]。然而，ZnS 的带隙约为3.6ev，其光响应处于紫外光區域，这使得ZnS无法利用占太阳光大部分能量的可见光 [5]。所以如何改进ZnS从而使得它能够利用可见光是一件具有意义的事情。已经有非常多的途径被用来改进ZnS，例如：将ZnS与其它半导体结合，向ZnS掺杂其它元素，合成固溶体等 [6-8]，其中合成固溶体被认为是一种非常简单便捷的方法。我们知道CdS 具有一个窄的带隙（约为2.4ev），其光响应位于可见光区域，因此我们可以将ZnS和CdS结合起来合成固溶体ZnxCd1-xS来达到改变带隙的目的。……