量子點ZnS的制備及其光催化降解有毒有機污染物

陳登霞 魏曉雪 黃應平

(三峽大學三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部工程研究中心,湖北宜昌 443002)

納米ZnS由于其量子尺寸效應呈現特異的光、電及催化性能而在光催化、光致發(fā)光、磷光體、傳感器等許多領域有著廣泛的應用前景[1].在光催化應用方面除了因量子尺寸效應帶來粒徑小而呈現比表面積大,增強底物與光催化劑界面反應外,量子點ZnS由于是一類寬禁帶半導體材料,帶隙能為3.72eV,而表現光催化過程中光生電子空穴復合程度小[2-3],可在紫外光激發(fā)條件下發(fā)生光催化反應而催化氧化降解有毒有機污染物.相關量子點ZnS的制備已有文獻報道,常用的制備方法有室溫一步固相反應法、元素直接反應法、液/氣相沉淀法、液相交換法和金屬有機物與硫離子的交換反應法等[4-5].由于ZnS的禁帶較寬,對光輻射的響應性不好,為此如何提高ZnS量子點的催化活性成為ZnS量子點光催化研究的熱點[1,6-8].不同的硫源和鋅源應用不同的方法制備的ZnS量子點具有不同的形貌及量子尺寸,因此應用豐富的無機(有機)硫源化合物或無機(有機)鋅源化合物探討制備ZnS量子點的形貌特征、量子尺寸效應和進一步研究其光催化特性對研究量子尺寸效應與光催化特性的構效關系具有一定的意義[9].本文分別以無機硫化鈉(Na2S)和有機硫脲(CH3CSCH3)為硫源與醋酸鋅(Zn(CH3COO)2?2H2O)通過水熱法反應制得了ZnS量子點,通過透射電子顯微鏡(TEM)及X-射線衍射(XRD)等手段對制備ZnS量子點進行了初步表征.在紫外光(λ≤387)照射下以……