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指导老师：王其召老师 答辩人： 连菊红 CdS具有合适的禁带宽度(Eg=2.42eV)和带边位置,能够被可见光激发而进行光催化分解水或降解水体中的有机污染物,具有很高的可见光活性,然而,CdS中的S2-易被光生空穴氧化而发生光腐烛，限制了它的应用，为了发挥它的优势，本文以Na2S和Na2S03为电子给体,研究了 Y3+、Ba2+、Sr2+掺杂对CdxZn1-xS固溶体的光催化制氢性能的影响 。 光催化制氢的原理 实验部分 一、光催化剂的制备 以掺杂的Y3+、Ba2+、Sr2+ 为5%称取硝酸钇、硝酸钡、硝酸锶的量。 1、Cd0.1Zn0.9S的制备 2、Cd0.1Sr0.05Zn0.85S的制备 3、Cd0.1Y0.05Zn0.85S的制备 4、Cd0.1Ba0.05Zn0.85S的制备 二、光催化反应 光催化反应在一个100 ml的反应器中进行，以300 W高压束灯作为光源,用420nm滤波片滤去透过的紫外光,用灯外的水冷却夹套去除红外光部分。反应体系光催化剂用量为0.2 g加入0.35mol/L 的 Na2S 和 0.25mol/L 的 Na2SO3溶液,反应液的总体积为250 ml。反应前超声振荡5 min,抽真空，除去溶液中的氧气。催化剂的活性釆用光照1h后产生的氢气量来表示。 表征 结果 结论 金属离子掺杂的硫化镉硫化锌固溶体光催化剂可见光分解水产氢性能 化学系2013届本科毕业论文答辩 概述 氢是一种理想的燃料,热值高达118.4kJ/g(石油的3倍),氢的燃烧产物为水,不会对环境造成任何污染 ，传统的产氢方法采用电解水, 需要消耗大量的电力,生产成本较高，而光催化分解水产氢气反应条件温和,通常在常温常压下进行,具有低能耗、无污染的特点。 3-1 样品的SEM图（1：CdS-ZnS； 2：Sr/ CdS-ZnS;3: Y/CdS-ZnS;4：Ba/ CdS-ZnS） 图 3-2 水热反应产物的XRD 图谱 图 3-3水热反应产物的UV-Vis图谱 图3-4 不同金属离子掺杂对光催化剂的影响 1、XRD、SEM图谱表明Y3+、Ba2+、Sr2+的掺杂对CdxZn1-xS的晶型和形貌没有影响 。 2、在可见光下, Ba2+、Sr2+掺杂有效的提高了催化剂的产氢量，而Y3+的掺杂对催化剂的产氢量影响不大 。 3、UV-Vis图表明Y3+、Ba2+、Sr2+的掺杂几乎没有影响样品的可见光吸收，说明Ba2+、Sr2+掺杂提高光催化活性是由于Ba2+、Sr2+掺杂CdxZn1-xS催化剂后,在固溶体表面形成Cd2+空位和缺陷,成为光生电子的捕获中心,抑制了光生载流子的复合,从而提高了光催化活性。 * *
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