CoO/ZnxCd1-xS的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

近十几年来，以半导体粉末为催化剂光催化氧化水中的有机污染物作为水处理的一种新方法得到了广泛的关注，在理论研究取得了很大的进展^[1-3]。

1. 光催化降解原理

光催化材料大多是金属氧化物或硫化物等半导体材料^[4-7]，它们的光催化活性与其能带的不连续性有关。半导体的低能价带(vb)和高能导带(cb)之间存在一个禁带，当受到等于或大于带隙能量的光照射时，价带电子被激发到导带上，在导带上产生高活性电子，在价带上产生带正电荷的空穴，从而形成电子-空穴对^[8]。电子-空穴对会在半导体体内或表面重新复合，使光能以热能的形式散发掉。如果体系中存在合适的俘获剂或光催化材料表面存在缺陷态，复合就会受到抑制，而发生氧化还原反应。其中，光生空穴(h )是氧化剂，可将溶液中吸附于半导体颗粒表面的oh^-和h₂o分子氧化生成羟基自由基(oh)，并夺取半导体颗粒表面的有机物或溶剂中的电子，使原本不吸收入射光的物质被活化氧化降解；而导带上的电子具有还原性，可以使吸附在半导体颗粒表面的溶解o₂捕获电子产生超氧离子(o₂^-)，o₂^-进一步与h 等发生一系列反应生成ho₂、h₂o₂、oh等。缔结在颗粒表面的oh(氧化电位为2.80 ev)具有强氧化性能，对作用物几乎无选择性，可以氧化相邻的有机物，同时光生h 和e也会直接与有机污染物反应，并使之扩散到液相中。有机物通过一系列的氧化反应，最终被氧化降解为co₂、h₂o及其他无机离子，如no₃^一、po₄^一等无害物质^[9]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题要研究或解决的问题：本文拟制备CoO/Zn_xCd_1-xS光催化剂，探讨制备条件对CoO/Zn_xCd_1-xS性能的影响，并进行光催化反应降解甲基橙性能的研究。

拟采用的研究手段(途径)：拟制备CoO/Zn_xCd_1-xS光催化剂，用XRD、UV-Vis DRS、SEM和电化学工作站对产物进行表征，最后研究CoO/Zn_xCd_1-xS光催化降解甲基橙的性能。