本技术涉及光催化材料领域,旨在提升光催化效率。介绍了一种制备三维棒状花簇状CdS量子点@ZnS/ZnO复合光催化剂的方法。首先,详细说明了氧化锌的制备过程,为后续复合光催化剂的制备打下基础。
背景技术
现如今工业化和城市化的快速发展的情况下,大量有毒有害的有机污染物被释放到环境中,比如染料和抗生素,导致了环境污染和全球能源短缺等问题。
金属氧化物半导体作为热门的光催化剂,在处理含有机污染物的废水方面具有突出表现,并且在如今能源短缺和环境污染严重的情况下,实现了环境修复。氧化锌(ZnO)是宽带隙直接带隙半导体。作为传统光催化剂,ZnO化学稳定性好,却只能被紫外光激活,太阳能利用率较低,因此,开发高效太阳能光响应光催化剂成为了一项重要的任务。ZnO原子或离子的排布并不完全规整,存在晶体缺陷。在氧源充足的情况下,锌缺陷占优势,而锌源充足的情况下,更容易出现氧空位。同时,丰富的氧空位有助于光生电子-空穴的分离,这是提升光催化性能的重要途径。硫化锌(ZnS)是宽带隙催化剂,只能吸收紫外光,因此纯ZnS光催化剂的使用有限制。ZnS有优异的半导体性质,作为可见光光催化剂来说性能出众,可分解水、降解有机污染物。窄带隙材料的硫化镉(CdS)在可见光下具有高活性。量子点作为一种新型的表面改性方法,被广泛应用于光催化剂的表面负载改性。CdS 量子点(CdS QDs)因其体积小(<10 nm)、高电子迁移率和自身的量子效应,被认为是一种很有前途的光催化材料。窄带隙的CdS与宽带隙的ZnO和ZnS,三者复合可构建能级匹配复合材料,使得更易实现光解水制氢。
实现思路