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生物分子辅助水热制备znxcd1-xs纳米晶及可见光催化制氢研究

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生物分子辅助水热制备ZnxCd1-xS纳米晶及可见光催化制氢研究

作者：何云飞辽宁师范大学

学位级别：硕士

如何提高光催化制氢量子产率是太阳能分解水制氢研究的重点和焦点。Zn-Cd-S固溶体具有窄的带隙宽度及合适的导带和价带位置,显示广阔的应用前景。然而,两方面的问题限制了其规模化应用:第一、往往需负载Pt、Pd、Ru、Rh等贵金属助催化剂... 详细信息

如何提高光催化制氢量子产率是太阳能分解水制氢研究的重点和焦点。Zn-Cd-S固溶体具有窄的带隙宽度及合适的导带和价带位置,显示广阔的应用前景。然而,两方面的问题限制了其规模化应用:第一、往往需负载Pt、Pd、Ru、Rh等贵金属助催化剂才能获得可观的光催化性能;第二、传统合成技术通常采用硫代乙酰胺、硫脲及硫化钠等昂贵且有毒的化学试剂作硫源。本工作旨在以经济环保的生物小分子作硫源,发展环境友好、条件温和、成本低廉、操作简单、易于工业化生产的绿色制备技术,研制高效、稳定且有可见光响应的纳米硫化物光催化体系。(1)L-胱氨酸作硫源,利用低温水热制备技术合成了具有六方相结构的Zn-Cd-S固溶体纳米晶,并用XRD、UV-vis、IR、ICP、TEM、XPS等技术手段表征其结构、形貌和组成。随Zn含量的增加,其带隙在2.11-3.21 eV间连续可调。可见光(λ>420 nm)照射、无助催化剂、NaS/NaSO水溶液为牺牲剂的条件下,ZnCdS上产氢速率约为18.3 mmol hg、量子产率高达73.8%,这优于迄今文献所报道的多数硫化物的制氢效率(无助催化剂),并显示了优良的稳定性。最后利用TPC、EIS阐明了光生电子-空穴对的分离及迁移机理。结果表明:与CdS相比,Zn-Cd-S固溶体的形成促进了光生载流子在界面间的传输,抑制其快速地复合,从而大幅度改善了光催化活性及稳定性。该硫化物纳米晶的绿色制备技术期望推广到其它硫化物可见光光催化体系。(2)采用类似的绿色技术,通过调控原料配比,在温和条件下制得了立方相结构的ZnCdS纳米晶。研究表明:随Zn含量的增加,其带隙在2.11-3.19 eV间连续可调。可见光照射、无助催化剂、NaS/NaSO水溶液为牺牲剂的条件下,ZnCdS具有最佳的光催化产氢活性,产氢速率为8346.9 umol hg,表观量子产率高达33.7%。

关键词： znxcd1-xs 可见光氢气分解水

znxcd1-xs-CDP杂化材料的制备与光催化性能研究

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ZnxCd1-xS-CDP杂化材料的制备与光催化性能研究

高稳定性znxcd1-xs可见光催化剂的制备及其性能研究

第六届全国工业催化技术及应用年会

作者：林燕燕王琼生王世铭福建师范大学化学与材料学院

设计合成了znxcd1-xs-聚合环糊精杂化材料,采用FTIR和DRS进行了表征。在合成基础上,以光降解甲基橙溶液为探针反应,考察了可见光光催化性能。结果表明,znxcd1-xs-CDP杂化材料具有较高降解甲基橙光催化活性。并探讨了聚合环糊精含量,催... 详细信息

设计合成了znxcd1-xs-聚合环糊精杂化材料,采用FTIR和DRS进行了表征。在合成基础上,以光降解甲基橙溶液为探针反应,考察了可见光光催化性能。结果表明,znxcd1-xs-CDP杂化材料具有较高降解甲基橙光催化活性。并探讨了聚合环糊精含量,催化剂用量和气氛等对MO光催化性能的影响。

关键词：甲基橙光催化 znxcd1-xs β-环糊精

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高稳定性ZnxCd1-xS可见光催化剂的制备及其性能研究

znxcd1–xs quantum dot with enhanced photocatalytic H2-production performance

第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议

作者：霍宇凝张亚李虎李和兴上海师范大学生命与环境科学学院

光催化技术是一门集物理学、化学、材料学的交叉性综合学科。硫化物特别是CdS由于强的可见光吸收而备受关注,但是所存在的光腐蚀问题局限了该类催化剂的广泛应用。研究表明形成多元硫化物是解决光腐蚀问题的有效途径。但是目前制备多元... 详细信息

光催化技术是一门集物理学、化学、材料学的交叉性综合学科。硫化物特别是CdS由于强的可见光吸收而备受关注,但是所存在的光腐蚀问题局限了该类催化剂的广泛应用。研究表明形成多元硫化物是解决光腐蚀问题的有效途径。但是目前制备多元硫化物的方法仍存在结晶度较低、工艺复杂等问题。本文利用超临界流体溶剂热法一步合成了高结晶度、组份可调、尺寸可控的ZnCdS可见光催化剂,同时表现出高稳定性。图1表明随着X的增

关键词： znxcd1-xs 可见光高稳定性 RhB

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Chinese Journal of Catalysis 2021年第1期42卷 15-24页

作者： Rongrong Gao Bei Cheng Jiajie Fan Jiaguo Yu Wingkei Ho State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of TechnologyWuhan 430070HubeiChina School of Materials Science and Engineering Zhengzhou UniversityZhengzhou 450001HenanChina Department of Science and Environmental Studies The Education University of Hong KongHong KongChina

H2 is an important energy carrier for replacing fossil fuel in the future due to its high energy density and environmental *** a sustainable H2-generation method,photocatalytic H2 production by water splitting has attracted much ***,oil-soluble znxcd1-xs quantum dot(ZCS QD)with a uniform particle size distribution were prepared by a hot-injection ***,no photocatalytic H2-production activity was observed for the oil-soluble ZCS QD due to its ***,the oil-soluble ZCS QD was converted into a water-soluble ZCS QD by a ligand-exchange *** water-soluble ZCS QD exhibited excellent photocatalytic H2-production performance in the presence of glycerin and Ni^2+,with an apparent quantum efficiency of 15.9%under irradiation of 420 nm ***,the photocatalytic H2-generation activity of the ZCS QD was~10.7 times higher than that of the znxcd1-xs relative samples prepared by the conventional co-precipitation *** work will inspire the design and fabrication of other semiconductor QD photocatalysts because QD exhibits excellent separation efficiency for photogenerated electron-hole pairs due to its small crystallite size.

关键词： znxcd1-xs Solid-solution photocatalyst Photocatalytic H2 production Oil-soluble quantum dot Water-oil soluble quantum dot

Controllable synthesis,characterization,and growth mechanism of hollow Zn_x Cd_(1-x) S spheres generated by a one-step thermal evaporation method

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Chinese Physics B 2013年第10期22卷 571-574页

作者：杨再兴钟伟區澤棠都有为 Nanjing National Laboratory of Microstructures and Department of Physics Nanjing University Department of Physics and Materials Science City University of Hong Kong Chemistry Department Hong Kong Baptist University

Novel hollow znxcdl xs spheres that are uniform in size are synthesized through the one-step thermal evaporation of a mixture of Zn and CdS powder. From an X-ray diffraction （XRD） study, the hexagonal wurtzite phase of znxcdl_xs is verified, and the Zn mole fraction （x） is determined to be 0.09. According to the experimental results, we propose a mechanism for the growth of Zn0.09Cd0.91S hollow spheres. The results of the cathodoluminescence investigation indicate uniform Zn, Cd, and S distribution of alloyed Zn0.09Cd0.91S, instead of separate CdS, ZnS, or nanocrystals of a core- shell structure. To the best of our knowledge, the fabrication of znxcd1-xs hollow spheres of this kind by one-step thermal evaporation has never been reported. This work would present a new method of growing and applying hollow spheres on Si substrates, and the discovery of the Zn0.09Cd0.91S hollow spheres would make the investigation of znxcd1-xs micro/nanostructures more interesting and intriguing.

关键词： znxcd1-xs hollow spheres semiconductors vapour deposition growth mechanism

Zn_xCd_(1-x)S的可控合成及其光学性质的研究

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中山大学学报（自然科学版） 2011年第4期50卷 61-64页

作者：崔华楠石建英戚小莺中山大学化学与化学工程学院广东广州510275 广东省环境污染控制与修复技术重点实验室广东广州510275

采用多元醇回流法,合成了组成可调的znxcd1-xs纳米材料,采用透射电镜(TEM)及X射线粉末衍射(XRD)表征了样品的结构特征,并通过紫外-可见吸收(UV-Vis)和光致发光(PL)光谱对样品进行了光学性质的研究。文章所用的合成方法具有简单、快速、... 详细信息

采用多元醇回流法,合成了组成可调的znxcd1-xs纳米材料,采用透射电镜(TEM)及X射线粉末衍射(XRD)表征了样品的结构特征,并通过紫外-可见吸收(UV-Vis)和光致发光(PL)光谱对样品进行了光学性质的研究。文章所用的合成方法具有简单、快速、经济、条件温和等特点,所得znxcd1-xs具有六方纤锌矿结构,粒径在5～20 nm左右,并且znxcd1-xs呈现出随组成改变而连续调变的光学性质。

关键词： znxcd1-xs 光学性质多元醇回流

功能化Zn_xCd_(1-x)S纳米晶的制备及其光学性能的研究

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无机化学学报 2007年第9期23卷 1577-1581页

作者：郭磊蔡晓晶陈莉陈苏南京工业大学化学化工学院南京210009

以氯化锌、氯化镉和硫化钠为原料,采用巯基乙醇为表面修饰剂,H_2O/DMF为溶剂,制得未团聚且分散均匀的纳米晶溶液,同时得到表面富含羟基基团不同锌镉组成的复合Zn_xCd_(1-x)S纳米晶。利用FTIR、EDS、UV-Vis、XRD、荧光光谱(PL)考察了复... 详细信息

以氯化锌、氯化镉和硫化钠为原料,采用巯基乙醇为表面修饰剂,H_2O/DMF为溶剂,制得未团聚且分散均匀的纳米晶溶液,同时得到表面富含羟基基团不同锌镉组成的复合Zn_xCd_(1-x)S纳米晶。利用FTIR、EDS、UV-Vis、XRD、荧光光谱(PL)考察了复合纳米晶结构和光学性能的关系,并利用紫外灯摄像技术对Zn_xCd_(1-x)S纳米晶的光致发光性能进行研究。结果表明巯基乙醇配体不是简单的物理吸附于纳米晶表面,而是以化学键的形式和纳米晶表面金属原子相结合。采用巯基乙醇为配体制备的纳米晶体,通过改变Zn_xCd_(1-x)S中Cd的含量,能够获得从紫外光到可见光范围的发光材料。

关键词： znxcd1-xs 巯基乙醇纳米晶光学性能

Zn_xCd_(1-x)S纳米球的制备及其光催化性能研究

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云南大学学报（自然科学版） 2018年第3期40卷 521-528页

作者：谢玉波宣洋梁媛朱圣琦王金常春戚克振沈阳师范大学化学化工学院能源与环境催化研究所辽宁沈阳110034 渤海大学化学化工学院环境科学与工程系辽宁锦州121013 南开大学化学学院天津300071

利用水热法成功制备了形貌可控的球状Zn_xCd_(1-x)S纳米晶.采用X射线衍射谱(XRD)、紫外可见漫反射光谱(UV-DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等对制备的样品进行了表征.在模拟太阳光照射下,球状Z... 详细信息

利用水热法成功制备了形貌可控的球状Zn_xCd_(1-x)S纳米晶.采用X射线衍射谱(XRD)、紫外可见漫反射光谱(UV-DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等对制备的样品进行了表征.在模拟太阳光照射下,球状Zn_xCd_(1-x)S纳米晶对光降解亚甲基蓝(MB)水溶液表现出了较高的催化活性,其中光催化效果最好的Zn0.5Cd0.5S样品,在120 min内,亚甲基蓝被有效降解率达到95%以上.Zn_xCd_(1-x)S纳米晶对可见光的吸附强于纯Zn S,导致Zn_xCd_(1-x)S在太阳光照射下,光降解有机污染物的能力高于纯Zn S.结果表明,球状Zn_xCd_(1-x)S纳米晶是一个很有前景的光催化剂.

关键词：液相合成 znxcd1-xs 纳米材料亚甲基蓝光催化

Zn_xCd(1-x)S/TiO_2异质结复合纤维的制备及其光催化性能

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化工进展 2013年第4期32卷 863-868页

作者：张磊杨国锐常薇延卫西安工程大学环境与化学工程学院陕西西安710048 西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 浙江温州轻工研究院浙江温州325003

通过静电纺丝和水热法联用成功制备了znxcd1-xs/TiO2纳米纤维。利用XRD、SEM、UV-vis、EDS、BET等分析测试手段对样品的结构、光学性能及形貌进行表征。用罗丹明B(RB)模拟有机污染物进行了光催化降解实验。结果表明,在TiO2纳米纤维上长... 详细信息

通过静电纺丝和水热法联用成功制备了znxcd1-xs/TiO2纳米纤维。利用XRD、SEM、UV-vis、EDS、BET等分析测试手段对样品的结构、光学性能及形貌进行表征。用罗丹明B(RB)模拟有机污染物进行了光催化降解实验。结果表明,在TiO2纳米纤维上长了一层致密地znxcd1-xs颗粒,形成了znxcd1 xs/TiO2异质结复合纤维,且其光谱响应范围拓宽至可见光区,与纯TiO2纳米纤维相比,可见光催化活性明显提高。当水热时间为24 h时,znxcd1-xs/TiO2复合纤维的光催化活性最高,RB溶液在可见光下降解1 h,脱色率达到90.87%,并且该样品易于分离、回收和再利用。

关键词：静电纺丝水热法 znxcd1-xs TiO2 光催化