ZnS微米球的水热合成及光催化性能研究.pdf

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1、第26卷第3期无机化学学报Vo1．26No．32010年3月CHINESEJOURNALOFIN0RGANICCHEMISTRY453—458ZnS微米球的水热合成及光催化性能研究吴晓汪浩(北京工业大学材料学院，北京100124)摘要：以一半胱氨酸为硫源，明胶作为组装剂，采用水热方法制备了粒径均一的ZnS微米球。利用XRD，TEM，FESEM，FI’IR探讨了明胶、反应时间和反应温度对产物形貌和尺寸的影响．其结果表明ZnS微米球是由ZnS纳米颗粒组装而成的3D多级结构。光催化性能研究表明，明胶的加入提高了最终产物的

2、光催化性能。利用产物的荧光发光性能解释了其光催化性能产生差异的原因。关键词：ZnS：水热合成：光催化中图分类号：0614．6：0614．53+2；0614．61+2；0614．61+3文献标识码：A文章编号：1001—4861(2010)03．0453．06HydrothermalSynthesisandPhotocatalyticPropertiesofZnSMicrospheresWUXiaoWANGHao(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,BeijingUnive

3、rsityofTechnology,Bering100124)Abstract：ZnSmicrospheresself-assemblingfromZnSnanocrystalsweresynthesizedviahydrothermaltreatmentatlowtemperature．L—cysteine(anordinaryaminoacid)wasusedasasulfursourceandgelatin(anordinaryaminoacid)wasusedastheassemblingagent．Byc

4、ombiningtheresultsofXRD，TEM，FESEM，FTIR，itwasfoundthatgelatin，reactiontimeandtemperatureallplayedkeyrolesintheformationofZnSspheres．ThephotocatalyticactivityofZnSsampleshadbeentestedbydegradationofRhodamine—B(RB)underUVlight．ComparingwithZnScrystalssynthesizedw

5、ithoutgelatin，ZnSmicrospheressynthesizedwithgelatinshowedbetterphotocatalyticperformance．PLspectrumconfirmedthatthephotocatalyticperformanceoftheas—synthesizedZnSspheresisrelatedtotheirhighcontentofsulfurvaancies．Keywords：ZnS；hydrothermalsynthesis；photocatalyt

6、ic0引言它能够呈现出明显的量子尺寸效应．并且其光电性能也会随着尺寸和形貌的变化而变化因此．ZnS的ZnS是Ⅱ一Ⅵ族宽禁带半导体化合物材料，其立制备及性能研究引起了国内外学者的广泛兴趣迄方相禁带宽度为3．7eV．六方相禁带宽度为3．8eV[”今为止．国内外众多科研小组已经通过不同的合成作为一种半导体材料．ZnS在平板显示器、电致发方法成功合成出ZnS纳米棒[51、纳米线、纳米片[81、光、非线性光学器件、阴极射线发光、发光二极管、场纳米带[91、纳米管㈣、纳米颗粒[11，12]等低维纳米材料。效应晶体管、太阳能电池

7、、介电滤光、红外窗材料、染与这些低维材料相比．3D球形纳米材料因为具有良料、光催化、传感器和激光等方面都有着广泛的应好的摩擦性能．在机械润滑中能够使滑动摩擦转化用当ZnS粒子的粒径小于其激子的玻尔半径时，为滚动摩擦．可降低部件之间的损耗．提高产品的效收稿日期：200909—07。收修改稿13期：2009—10．23。北京市自然科学基金(No．4082008)资助项目。通讯联系人。E，mail：haowang@bjut．edu．cn，Tel：010—67392733第一作者：吴晓，女，28岁，博士；研究方向：无机功能

8、材料。454无机化学学报第26卷能和使用寿命ZnS球形材料还可以用来合成半导采用日本Hitachi公司F．4500荧光分光光度计进行体光子晶体，并替代目前广泛使用的聚合物、硅基光了测定．室温下以Xe灯作为激发光源，激发波长为子晶体[13-14]。谢毅、白春礼小组都通过水热法成功合295nm。成了ZnS微米球．并发现其在紫外光下可以有效的光催化性能的测试在自制