近年来,由于大多数金属硫化物具有带隙较窄,可以吸收可见光,因而在光催化领域有着广泛应用。但是金属硫化物也有着稳定性低、容易发生光腐等一系列的缺点。因此,为了克服这些缺点,在研究中我们合成了不同的金属硫化物异质结构复合材料,通过异质结构的构建可以拓宽它们的可见光吸收范围并提高稳定性,本论文主要研究内容如下:1.采用简一步水热的方法合成了形貌为海胆状结构的Bi2S3/CdS金属硫化物异质结构复合材料。合成以硝酸铋为铋源,硝酸铬为铬源,以硫脲作为硫源,以乙醇和甘油作为溶剂也作为表面活性剂,简单加热即可得到海胆状的Bi2S3/CdS分级结构。改变反应体系中铋和铬的比例可以改变Bi2S3表面CdS的负载量,并且通过对反应时间的控制我们推测了它的生长机理。通过一系列的表征挑选出了最优结构,它在降解罗丹明B时表现出了很好的光催化性能。2.采用原位离子交换结合光还原法制备Ag/Ag2S/CuS三元异质结构复合材料。首先制备了分级花状的CuS,以CuS为基底用离子交换的方法引入银源制备了Ag2S/CuS,再用原位光还原法得到了Ag/Ag2S/CuS三元异质结构复合材料。所制备的CuS不仅提供反应位点用于与银离子原位离子交换,同时也作为隔板,以在空间上分离的硫化银纳米颗粒,避免了它们的过量聚集。在复合材料中,Ag和Ag2S都与CuS直接接触,Ag主要沉积在Ag2S纳米粒子的表面上。所制备的三元复合异质结构与单一组分CuS和Ag2S/CuS二元异质结相比,在可见光下表现出很好的光催化降解能力。此外,所得到的三元复合材料具有优异的稳定性。3.通过溶剂热原位生长的方法,制备了一种新型ZnIn2S4/g-C3N4纳米片层复合物。在整个体系中g-C3N4引入相当于一个电子收集装置,可以为光生电子的转移提供了良好的导体。所以,使得我们制备的ZnIn2S4/g-C3N4复合体催化剂在光解水制氢方面有着优异的性能,与纯的ZnIn2S4光催化剂相比显示出的循环产氢稳定性更为优异。
