【摘 要】
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自上世纪以来,日益严重的环境污染引起了全世界的重视。众多环境治理技术中,光催化技术由于其低成本和环保的特点,在去除有机污染物方面显示出巨大的潜力。窄带隙的三元硫化物ZnIn2S4因其合适的能带位置,简便的制备方法和出色的稳定性等优点引起了众多研究人员们的关注。六方相ZnIn2S4其独特的层状结构可以增加层间硫原子的暴露,易于形成缺陷,有益于光催化反应的进行。然而,较高的载流子复合率限制了其光催化性
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自上世纪以来,日益严重的环境污染引起了全世界的重视。众多环境治理技术中,光催化技术由于其低成本和环保的特点,在去除有机污染物方面显示出巨大的潜力。窄带隙的三元硫化物ZnIn2S4因其合适的能带位置,简便的制备方法和出色的稳定性等优点引起了众多研究人员们的关注。六方相ZnIn2S4其独特的层状结构可以增加层间硫原子的暴露,易于形成缺陷,有益于光催化反应的进行。然而,较高的载流子复合率限制了其光催化性能,因此,有必要对其进行改性以提高性能。本文通过水热法制备了六方相ZnIn2S4光催化剂,探讨了不同硫源对其性能的影响,优化的工艺,并进一步构建了Bi2WO6/ZnIn2S4 Z-scheme结构和In2S3/ZnIn2S4异质结构,通过XRD、SEM、XPS、DRS、PL谱等一系列手段表征了样品,并研究了其光催化降解有机污染物的性能。论文的主要研究内容及成果如下:（1）以乙酸锌和氯化铟分别为锌源和铟源,在硫代乙酰胺、硫脲和L-半胱氨酸三种不同的硫源下通过水热法制备了不同的ZnIn2S4样品,其中,以硫代乙酰胺为硫源获得的ZIS表现出了最佳的光催化性能,这是其较纯的物相组成、花状微球形貌、更窄的带隙和更优异的载流子传输能力等因素共同导致的结果。（2）通过浸渍法将Bi2WO6和六方相ZnIn2S4复合制备了Bi2WO6/ZnIn2S4,当Bi2WO6的负载比为20%时,Bi2WO6/ZnIn2S4复合物表现出了最佳的光催化性能,60 min可降解97.5%的MO,同时,复合物还表现出了可观的循环性能和普适性。PL谱、光电流响应、电化学阻抗谱表明,复合物的形成有效地加快了载流子的传输,抑制了载流子的复合,进而提高了其光催化性能。捕获实验的结果表明·O2-在降解MO的过程中起到了重要作用,结合能带结构可判断Bi2WO6/ZnIn2S4复合物的增强机理为Z-scheme机制。（3）在ZnIn2S4的基础上通过进一步的水热法制备了In2S3/ZnIn2S4复合物。异质结构的构建对降低载流子的复合率以延长载流子的寿命起到了重要作用,因此,复合物表现出了增强的光催化活性,其中,IS/ZIS-2（质量比In2S3:ZnIn2S4=1:10）表现出了最佳的性能,60 min可降解99.6%的MO,高于In2S3（35.5%）和ZnIn2S4（48.4%）,同时,复合物具有优异的循环性能并能够应对多种不同的有机污染物。
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