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石墨烯负载有序介孔硫化锌纳米棒复合材料的制备及光催化性能

2018-09-21武军

机械工程材料 2018年9期

,,武军

(1.湖南文理学院机械工程学院,常德 415000;2.湖南省洞庭湖生态经济区建设与发展协同创新中心, 常德 415000)

0 引 言

硫化物如硫化镉[1]、硫化钼[2]、硫化锌[3]等因具有良好的光催化性能而得到了广泛的研究,其中硫化锌具有催化活性高、环境友好、价格低廉等优点,被认为是一种理想的光催化材料。通过控制硫化锌的结构和形貌,如形成纳米片[4]、纳米花[5]、纳米带[6]、纳米棒[7]等,可以达到改善其光催化性能的目的。其中,一维结构光催化材料因具有高的比表面积和较好的电子传输能力而表现出更好的光催化性能。近几年,学者们合成出新型的一维有序介孔结构光催化材料,该类材料中的有序介孔可以提供更多的催化点和有机分子扩散渠道,例如多孔α-Fe2O3纳米棒[8]、橄榄状多孔BiVO4[9]、多孔NiO纳米线[10]等有序介孔材料都具有优异的光催化性能。但是,目前尚未见有关一维有序介孔硫化锌的研究报道。虽然一维有序介孔结构材料的光催化性能得到提高,但纳米结构比表面积的增大使颗粒之间更易团聚,同时由于纳米结构硫化锌的导电性差,电子在活性物质中的传输速度慢,硫化锌的性能很难得到有效提高,因此仅靠改变颗粒的结构和形貌很难使其光催化性能达到应用的要求。为了解决硫化锌分散性和导电性差的问题,研究者将硫化锌与具有优良导电性的多孔碳材料进行复合。目前,与硫化锌复合的碳材料主要有碳纤维[11]、碳纳米管[12]和石墨烯[13]。石墨烯……

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