金属硫化物-石墨烯复合物的制备及其光催化性能的研究开题报告

全文总字数：2392字

1. 研究目的与意义

利用半导体光催化剂降解有机污染物,因其利用可再生资源的太阳能以一种绿色、节能、环保的理念而成为最具有应用前景的研究领域。

金属硫化物是重要的一类半导体材料，在光催化领域具有广泛运用。

然而，金属硫化物在实际应用过程中，存在易于团聚、光电子产生效率低等一系列问题。

2. 国内外研究现状分析

20世纪70年代,日本的fujishima等人对于太阳光下tio2分解水制取氢气的研究给人们带来了希望，之后人们又陆续发现了intao4、innbo4、invo4等光催化剂。

鉴于该方法的低成本及太阳能的取之不竭，其很快成为了材料界的研究热点，试图通过传统光催化材料的改性及新材料的探索來提高现有的光催化活性。

相比于氧化物光催化材料(如tio2、zno等)，硫化物光催化材料一般具有优良的可见光响应性能,带隙能量适中。

3. 研究的基本内容与计划

采用醋酸镉-醋酸锌-硫脲体系，热解法制备石墨烯@ zn0.5cd0.5s复合材料，并探究其降解多种染料分子的性能，具体实验内容如下：1）材料制备，准确称取0.333g醋酸镉（1.25 mmol）和0.274 g醋酸锌（1.25 mmol）溶于30 ml无水乙醇中作为a组分；称取定量的石墨烯于30 ml无水乙醇中超声分散3 h后再加入0.761 g 硫脲10.00 mmol）作为b组分。

磁力搅拌下将 a 组分缓慢加入 b 组分中，滴加完毕后将混合物超声分散 60 min，产物置于鼓风干燥箱中于 80 ℃条件下干燥8 h，得到干燥的粉末。

最后将粉末装入定制的石英舟，置于管式炉中，在氮气氛围下以5 ℃/min的速率加热至300 ℃并保温2 h。

4. 研究创新点

1，该方法石墨烯的引入有利于提高光催化材料的可见光响应和金属硫化物分散性能；2，制备方法流程简单，产率高，适合大规模推广。