CdS纳米粒子的室温固相反应制备及其光催化活性研究

以牛血清白蛋白为稳定剂,采用CdSO4.8H2O、硫脲和NaOH之间的室温固相反应制备了高分散立方晶相粒径为4~5 nm的CdS纳米颗粒。用X射线洐射(XRD)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)对CdS纳米颗粒的相组成,形貌和粒径等进行了表征。以甲基橙降解脱色为探针反应,研究了自然光照条件下,CdS纳米颗粒的光催化活性,即光催化剂用量,试液的pH值,光照及时间等与甲基橙脱色率的关系。在最佳光催化剂用量为0.2 g,最佳pH值为1时,太阳光照射1 min,甲基橙降解率可达99%以上,表明由室温固相反应制备的CdS纳米颗粒,具有优异的光催化活性。     

叶酸受体介导的CdS纳米颗粒的生物成像

以巯基乙酸为修饰剂,合成了具有特殊光学性质的水溶性硫化镉( CdS)纳米颗粒.通过红外吸收光谱、荧光光谱和透射电子显微镜对产物的光学性能和晶体结构进行了表征,结果表明经巯基乙酸改性、聚乙烯亚胺及叶酸修饰的CdS纳米颗粒为球形,粒径约180 nm左右,并且有较高产率,同时具有良好的分散性、稳定性及生物相容性;利用激光扫描...     

新型CdS/CNTs光催化材料的制备及性能研究

以硝酸镉和硫代乙酰胺为原料,在经浓硝酸处理过的碳纳米管(CNTs)表面原位生成硫化镉(CdS)纳米颗粒,制备了CdS/CNTs光催化剂。在可见光条件下比较了CdS/CNTs样品与简单混合的CdS-CNTs样品以及纯的CdS样品的光催化性能,讨论了CNTs对CdS光催化性能的增强机理。结果表明,CdS/CNTs样品对甲基橙的光催化降解性能与简单混合的CdS-CNTs样品以及纯的CdS样品相比有显著增强,说明CNTs在CdS/CNTs样品中起到了分离电子-空穴对的作用。     

硫酸盐还原菌制备纳米硫化镉的研究

应用硫酸盐还原菌成功制备了纳米硫化镉材料。研究了硫酸盐还原菌制备CdS的优化条件,并借助XRD、SEM、EDS表征了制备材料的结构、形貌和物相。研究表明,培养液pH值=7、培养温度35℃、菌液接种量为20%的条件下有利于CdS的生成。制备的纳米CdS为球形微粒,平均粒径大小约为10nm,纯度高,无杂质。该方法具有较高的研究前景。     

超薄CdS纳米片的制备及光催化性能研究

环境污染和能源短缺是当下高速发展社会所带来的严峻问题,半导体光催化材料是解决该类问题的一种有效手段。CdS作为一种典型具有窄能隙的Ⅱ-Ⅵ半导体,能在可见光区域对光发生响应,是一种潜在的可应用的半导体光催化材料。本文介绍了各类半导体光催化材料的研究进展,着重介绍了硫化镉(CdS)的光催化性能、物化特性及其制备方法。采用水热法制备纳米片层状硫化镉,通过降解有机污染物甲基橙来评价其光催化性能,利用SEM和XRD对其微观形貌和晶体结构进行了表征。结果表明,所制备的样品为六方纤锌矿结构CdS;样品为层片结构,其片的厚度大约为10nm;片状纳米CdS具有较好的可见光催化效率,CdS对甲基橙的光降解速率k为0.00582h~(-1)。     

基于希瓦氏菌基因工程菌制备集成催化剂及光催化性能

以希瓦氏菌基因工程菌（Shewanella oneidensis,SO）为生物模板载体，基于其过表达半胱氨酸脱硫酶的特性，利用外源添加半胱氨酸和镉离子在细菌表面合成并固定硫化镉纳米颗粒，再进一步负载氧化锌纳米颗粒，构建三元集成光催化剂（SO/CdS/ZnO）。采用SEM、TEM、EDX、XRD和XPS等技术对集成催化剂的理化性质进行充分表征；通过光催化降解染料实验评价其光催化性能。研究结果表明，CdS和ZnO纳米颗粒能够均匀负载在生物菌体外表面。所制备的集成催化剂能够有效光降解有机染料，并且锌源添加量对催化剂的降解效率有显著影响。当醋酸锌的添加量为0.22g时，集成催化剂的光降解效率最佳，有机染料在60min内光降解效率可达约100%。此外，集成催化剂重复使用5次后，光降解有机染料的效率仍能维持在80%左右。在有机染料降解过程中CdS纳米颗粒作为光吸收剂产生光生电子和空穴，而ZnO纳米颗粒抑制了光生电子和空穴对复合，双组分的协同作用提高了光降解效率。本文为构建多组分的集成光催化剂提供了简易可行的技术路线，证明了以基因工程菌为平台材料组装半导体纳米颗粒在光催化领域具有应用前景。     

还原石墨烯/硫化镉纳米棒复合材料制备及其光催化性能

为调控硫化镉尺寸和形貌,采用水热法合成了还原型氧化石墨烯/硫化镉纳米棒(RGO/Cd S)复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法对产物进行了表征。通过调节硫化镉颗粒成核和生长速度,在乙二胺溶剂中水热合成了结构规整的硫化镉纳米棒及与石墨烯的复合材料。紫外分析表明,RGO/Cd S禁带宽度为2.81 e V。光催化降解实验表明,RGO/Cd S对甲基橙具有良好的光催化降解作用,当甲基橙溶液质量浓度为20 mg/L、RGO/Cd S用量为0.2%(质量分数)时,在可见光下反应480 min,甲基橙降解率可达96.3%。RGO/Cd S在光催化氧化处理废水领域具有潜在的应用价值。     

新型纳米铌酸钙光催化剂的制备及其性能研究

该研究以溶剂热合成法为制备方法,通过摸索不同的反应条件,制备了一系列铌酸钙光催化纳米材料。利用XRD、TEM、UV—Vis分析手段对所得产品进行了形貌和结构表征,并通过气相光催化降解甲醛及液相光催化降解染料罗丹明B实验研究了纳米铌酸钙的光催化活性,结果表明利用此方法在160℃、13h的条件下,水热制备的纳米Ca2Nb2O7粒径为10nm左右,具有良好的光催化活性。     

CoO/CdS纳米复合材料的制备及其光催化降解亚甲基蓝的研究

采用物理气相沉积法制备CoO/CdS纳米复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(E DS)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对其形貌、结构和光吸收性质进行表征,并以亚甲基蓝溶液的光催化降解为探针反应,在可见光下考察CoO/CdS纳米复合材料的光催化性能.结果表明,CoO/CdS纳米复合材料的光催化活性显著高于CdS纳米颗粒,100 min后亚甲基蓝降解率达到92.4％.     

高压固相法合成OdS纳米粒子及其表征

以固相合成法在不同的压力条件下利用温度控制,快速合成CdS纳米粒子。通过X射线粉末衍射、透射电镜和荧光光度计,对CdS纳米粒子的结构及光学性质进行了表征。利用XRD研究了同一添加剂下不同反应温度、不同压力对纳米粒子尺寸的影响,利用TEM表征了产物的形貌。结果表明,在添加剂丙三醇存在条件下,控制反应温度和压力对粒径均有一定的影响。     

微波水热晶化制备纳米二氧化钛光催化剂及其性能研究

以TiCl4为原料,采用微波水热合成法制备了锐钛型纳米TiO2光催化剂.利用XRD、TEM、TG-DTA等技术对产物进行了表征,并以制备的TiO2为催化剂,通过酸性品红水溶液的光催化降解实验考察了该催化剂的光催化反应性能.结果表明:微波场作用使反应体系均匀迅速的升温,加快了水热晶化反应速度,在20×105 Pa的微波水热条件下Ti(OH)4水热晶化2.5 h后,产物主要以锐钛型存在,晶粒粒径小于10 nm.与常规水热合成时间相比,微波水热条件下在较短的晶化时间内形成了锐钛型TiO2,光催化降解品红的实验也证明微波水热条件下制备的催化剂具有较高的光催化性能.     

高压固相法合成CdS纳米粒子及其表征

以固相合成法在不同的压力条件下利用温度控制,快速合成CdS纳米粒子.通过X射线粉末衍射、透射电镜和荧光光度计,对CdS纳米粒子的结构及光学性质进行了表征.利用XRD研究了同一添加剂下不同反应温度、不同压力对蚋米粒子足寸的影响,利用TEM表征了产物的形貌.结果表明,在添加剂丙三醇存在条件下,控制反应温度和压力对粒径均有一定的影响.     

纳米硫化镉制备条件对光催化活性的影响

以光降解甲基橙溶液为探针反应,考察了温度、[Cd^2＋]／[S^2-] 、表面过剩S^2-和模板剂相对量等纳米硫化镉（CdS）晶粒制备条件对其光催化活性的影响,并用紫外-可见吸收分光光度计进行了简单的表征。结果表明,CdS纳米颗粒的最佳制备条件是：反应温度为26℃,[Cd^2＋]／[S^2-] 最佳摩尔比为1：3,模板剂正丁胺与二硫化碳的最佳摩尔比为3：1。     

COF/CdS复合材料的制备及其可见光催化性能研究

为开发可见光响应型共价有机框架(COF)材料,以COF材料为基底构筑异质结催化剂,达到高效利用太阳能进行催化降解有机染物。首先以三醛基间苯三酚和2,5-二氨基-1,4-苯二硫酚为构筑单体,制备一种巯基功能化COF(HS-COF)作为基底材料,并利用巯基锚定Cd²⁺,然后以硫脲为硫源,通过原位生长法,实现在基底HS-COF表面原位生长CdS纳米颗粒,并利用透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、X-射线衍射以及X-射线光电子能谱对所制备的复合材料(COF/CdS)表面的微观形貌进行表征。实验以罗丹明B(RhB)为模型污染物,在可见光照射条件下考察COF/CdS复合材料的光催化降解性能。结果表明,CdS纳米颗粒成功固载在基底COF材料表面,其对RhB降解率高达92.5%,反应速率常数为0.014 5 min^-1,与单相COF材料、CdS纳米颗粒及物理混合COF/CdS相比,其表现出更强的可见光催化性能,这表明COF/CdS具有优异的光催化活性。此外,该异质结催化剂具有良好的稳定性,经5次循环使用后对RhB降解率仍在75%以上。     

沉淀转化法制备纳米氧化铜及其光催化性能研究

以CuSO_4为原料,采用沉淀转化法制备纳米级氧化铜,讨论了反应条件对产物粒径大小的影响,得出最佳的反应工艺条件;利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对产物的组成及大小进行表征;以制备的纳米CuO产品作为光催化剂,在太阳光照射下研究其对有机染料的降解实验。结果表明,沉淀转化法的最佳反应条件为:反应温度为80℃,反应终点的pH值为13,CuSO_4溶液的浓度为0.1 mol/L,NaOH水溶液的浓度为2 mol/L;制备的纳米CuO有较好的光催化活性,对有机染料甲基紫的降解率约为70%。     

沉淀转化法制备纳米氧化铜及其光催化性能研究

以CuSO_4为原料,采用沉淀转化法制备纳米级氧化铜,讨论了反应条件对产物粒径大小的影响,得出最佳的反应工艺条件;利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对产物的组成及大小进行表征;以制备的纳米CuO产品作为光催化剂,在太阳光照射下研究其对有机染料的降解实验。结果表明,沉淀转化法的最佳反应条件为:反应温度为80℃,反应终点的pH值为13,CuSO_4溶液的浓度为0.1 mol/L,NaOH水溶液的浓度为2 mol/L;制备的纳米CuO有较好的光催化活性,对有机染料甲基紫的降解率约为70%。     

In2O3/CdS复合物的制备及光催化性能

以氧化铟(In_2O_3)纳米球作为基体,采用水热法制备了氧化铟/硫化镉(In_2O_3/CdS)复合光催化剂,并利用XRD、SEM等对所制备复合光催化剂进行了表征。结果表明:复合光催化剂由立方相的In_2O_3纳米球和六方相CdS棒状结构组成,且In_2O_3纳米球附着于CdS棒状结构表面上。光学性能测试和光降解实验发现:所得复合光催化剂与纯In_2O_3和纯CdS相比,不仅光响应范围增加,而且光催化亚甲基蓝(MB)的活性也得到显著改善。当In_2O_3/CdS中n(In_2O_3)∶n(CdS)=1∶4时,光催化效率改善尤为明显,当复合催化剂的质量为0.05 g时,MB转化率达到96.2%;这可能是由于CdS接受In_2O_3表面上的光生电子,减少了光生电子与空穴的复合机会,因而提高了光催化降解能力。     

离子交换树脂法纳米CdS的制备及其光催化性能研究

以Cd(NO₃)₂·6H₂O和Na₂S为原料,采用强碱性阴离子交换树脂沉淀法制备了CdS纳米粒子,XRD和TEM对样品表征结果表明,CdS纳米粒子平均粒径为6.88 nm,颗粒大小较均匀,形貌为表面粗糙的球体。以CdS为催化剂,在太阳光下降解亚甲基蓝溶液2.5 h,降解率可达99.0%。重复使用催化剂5次,降解率仍可达98.1%,表明该催化剂具有较好的稳定性。     

SiO_2复合纳米粒子的制备及其性能

用反相微乳液法制备SiO2复合纳米粒子,考察了温度、pH等条件对其光催化降解甲基橙的影响,并用高倍透射电镜对其结构形态进行表征。结果表明:在100mL质量浓度为20mg/L的甲基橙溶液中加入0.50g复合纳米粒子,353K强酸性条件下降解率可高达95%以上。提出了复合纳米粒子光催化降解机理,其中复合纳米粒子对甲基橙的吸附作用是光催化降解作用的前置步骤。电镜结果表明,复合纳米粒子各组分间分布均匀,粒径跨度较小,具有较好的催化性能。     

低温水热合成棒状金红石型纳米TiO2及光催化活性研究

低温条件下以TiCl3溶液为钛源,硝酸盐为氧化剂一步制备了高催化活性的棒状金红石型纳米TiO2.以亚甲基蓝的光催化降解为探针反应, 评价了其光催化活性.运用XRD、TEM、UV-Vis表征技术考察了金红石型纳米TiO2的晶体结构、微晶尺寸, 并对氧化合成机制作了探讨.结果表明, NO 3在水热合成过程中是关键的氧化剂;制备的纳米TiO2为棒状结构,粒径约15 nm,棒长约60 nm;光催化降解反应6 h后亚甲基蓝降解率可达53.66%,其性能远远优越于P-25(41.32%).