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纳米技术和材料被认为是解决能源和环境问题的很有前途的科学技术。到目前为止,虽然对纳米材料的研究取得了突飞猛进的成就,但是还有很大的不足,在实际应用上还不是很理想,这就需要进一步的开发新材料或者对已有材料进行进一步的探索。硫化物和铋系氧化物在光电转化和光催化上具有很好的应用前景,本文分别采用溶剂热、混合溶剂热和水热法成了纳米片组装的Cu2S微球、多分枝状CdS和Bi2O2CO3纳米片并且研究了他们的光电性质和光催化性质。
(1)使用CuCl2和(H4N)2S为原料,使用溶剂热合成了Cu2S微球。该方法操作简单,条件温和。通过表征和实验研究发现,聚乙二醇400(PEG-400)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对微球形貌的形成具有很重要的作用。使用产品作为对电极组装DSSCs,测量光电转化率为1.1%
(2)使用CdCl2和(H4N)2S为原料,使用混合溶剂热合成了多分枝的3DCdS结构。并且讨论了原料的比例,模板剂和不同S源对合成的影响。UV-vis分析发现样品在300-500 nm之间有很长的吸收平台。使用样品作为对电极组装DSSCs,测量光电转化率为0.15%。
(3)使用Bi(NO3)2·5H2O和CH4N2O为原料,是用水热法合成了Bi2O2CO3纳米片,实验发现合成时加入模板剂SDS对Bi2O2CO3纳米片的光催化效果影响很大。加入0.8g SDS合成的Bi2O2CO3纳米片,2h降解RhB的效率从35.0%提高到94.0%。对光催化机理的研究发现,作用的主要自由基是超氧自由基(O2·-)。