3。1。4 UV-Vis漫反射分析 7

3。2 光催化性能测定 9

3。2。1 不同催化剂的光催化效果 9

3。2。2 不同催化剂一级动力学拟合曲线分析 10

3。2。3 同一比例催化剂循环回收的光催化效果分析 11

结论 12

参考文献 13

致谢 14

1前言

在经济高速发展和城市化进程加快的今天，污水处理和空气中的有害物的除去等问题已经引起各国的重视。有害气体例如装饰材料释放出的甲醛等挥发性有机物对人类身体健康有着很大的威胁。此外，工业炼金采矿等使得水体中残留大量重金属，人类过量摄入重金属会导致癌症。由于重金属无法被微生物降解，进入水体和土壤就无法消除，并且传统方法有一定局限性并且效率低能耗大，可能还有二次污染。所以，找到一种更好的方法迫在眉睫。

正因为有如此多的问题，才使得半导体光催化环境治理技术成为新兴的主流，这一技术的优点是只要有光照就能反应，降解污染物效率很高，将这些污染物分解为无污染的水和二氧化碳等。近年内这一技术在飞速发展，在各个科学家的努力下很有可能成为新世纪的理想环境治理技术，但是因为是一种刚起步的技术，即使已经有一些突破性的进展，但还不是很成熟，并不能满足日常需求。来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

具有类似石墨层状结构的类石墨相氮化碳(g-C3N4)，是一种聚合状的非金属半导体。2008年，现就职于福州大学的王新晨教授首次提出，g-C3N4可以作为一种不含金属的光催化剂用于分解水制氢，这个idea应该是g-C3N4研究的一个里程碑，其核心和亮点就在于不含任何金属元素（metal-free）的光催化剂，因此，王新晨教授的工作，为光催化剂家族添入了一个新成员。有着优异的化学稳定性和独特的电子能带结构的g-C3N4在各种半导体研究中脱颖而出从而引起了相关科学家的重视。而且g-C3N4制备简单，原料易得，可作为廉价的催化剂应用于许多领域。但是缺点是g-C3N4的电子和空穴易复合使得它暂时还不能大规模应用于日常生活中。

所以引入性质稳定、比表面大的载体对于提高g-C3N4催化活性的重要性不言而喻。具有2：1型链层状结构、含水富镁铝硅酸盐的粘土矿物凹凸棒土（简称凹土）具有许多优点，例如无毒、无味、化学性质稳定、因比表面积大而吸附能力强等。凹凸棒土中存在晶格置换，含有不定量的钠钙铁铝等离子，晶体呈三种状态：针状，纤维状和纤维集合状。正因为凹凸棒土拥有独特的分散结构、耐高温、良好的抗盐碱和吸附脱色能力较强等优点，可作为优良的催化剂载体。而凹凸棒土恰好能弥补g-C3N4的不足，解决g-C3N4表面积小，电子和空穴易复合，量子效率低的问题。

硫化物光催化剂例如CdS、ZnS、PbS等由于具有良好的光催化和吸光性能在众多的半导体光催化材料中脱颖而出，从而被大量的应用于各个领域。但缺点是单硫化物材料易光腐蚀和催化效果不理想，所以通常是制备硫化物复合材料。在众多硫化物中，将具有交错能带位置和近似禁带宽度的ZnS和CdS复合后形成CdxZn1-xS复合物，可使光生电子和空穴有效地分离，从而使光催化效率和活性有效提高。因CdS的禁带宽度为2。4eV，相对较窄，能很好地响应可见光，而ZnS的禁带宽度为3。7eV，相对较宽，有相较负的导带电势，还原能力较强。不仅如此，硫化物复合材料组成比例的改变能调变价带和导带的能级位置，进一步改进硫化物复合材料的光催化性能和活性。基于此，本文将凹凸棒土、g-C3N4两者相结合，利用重复发挥凹土其化学性质稳定、吸附能力强等优点，提高g-C3N4的吸附、催化性能；然后再以硫化物弥补其光生电子易与空穴复合的不足之处，最终制备出ATP/g-C3N4-Cd0。5Zn0。5S光催化复合材料，采用XRD，SEM，BET，UV-vis、IR等分析手段对产物进行了表征，研究出ATP/g-C3N4-Cd0。5Zn0。5S具有很好的光催化性能。