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环境问题和能源危机变得越来越严重,而通过光催化方法来降解污染物和制氢是一种很好的设想。充分利用可再生的太阳能来解决环境问题和能源危机已经成为全世界的研究热点。半导体光催化被认为是解决这两大难题的有效方法。相比传统的光催化剂如TiO2、ZnO、ZnS等其他宽禁带光催化剂,CdS具有优良的可见光吸收性能,它的禁带宽度为2.4eV。CdS窄的禁带宽度和负的导带边使它成为一种有前景的有机污染物降解和产氢的光催化材料。然而,作为光催化材料,它有一些缺点:一方面,光生电子和空穴复合快,导致对太阳光吸收的低量子效率;另一方面,硫化镉的光稳定性比较差。基于以上两个原因,硫化镉的实际应用被限制。金属离子掺杂或者贵金属沉积被认为是有效的改性硫化镉方法,而通过简单的方法合成单一金属元素掺杂和沉积的研究很少;另一方面,通过调节CdS的空穴种类和浓度也可能达到改性该催化剂的目的,而相关的研究几乎还处于空白阶段。基于以上两个原因,本文用简单的一步水热方法合成了单一金属Ag掺杂和沉积的CdS以及双氧水调控硫空穴缺陷的CdS。具体如下:1、掺杂和同时沉积银修饰的硫化镉样品通过一步水热法简单合成。众多表征手段被用来证明掺杂银和沉积银的存在。与硫化镉相比,改性的硫化镉在模拟太阳光下的光催化降解有机物性能和产氢性能都有了明显提高,银镉比为1:50的改性样品展示了最优的光催化性能。光催化活性加强的主要原因是因为,光生电子从硫化镉的导带快速迁移到表面的银纳米粒子,导致了光生电子和空穴的快速分离。除此之外,改性样品的稳定性也很好,我们归结于银掺杂的原因:一方面,银掺杂在价带顶形成受主杂质能级,空穴跃迁到受主能级导致了弱的空穴氧化能力从而保护硫离子;另一方面,银硫键更加稳定导致破坏银硫键需要更大的能量。改善的光催化活性和稳定性机理基于实验数据被提出,这个研究提供了一种简单有效的方法合成高活性和稳定性的硫化镉光催化剂,并且有可能在实际中应用。2、在水热反应中,通过加入双氧水的多少来调控硫空穴缺陷的数量,成功合成了富含硫空穴缺陷的硫化镉样品。XRD、SEM、BET、DRS、XPS、PL以及瞬态光电压光电流用来表征合成的材料。相对于纯的硫化镉,加入双氧水后,所有的表征均有比较明显的变化,说明双氧水对于硫化镉有比较大的调控作用。通过XPS分析发现,加入双氧水后样品中归属于硫化镉的硫与镉的比例减小,这说明硫化镉中的硫离子空位比纯硫化镉中多。光催化降解罗丹明B的实验证明,加入双氧水后制备的样品相对于纯硫化镉的活性明显增强。我们把加入双氧水后光催化活性增强归因为两个方面,一方面,由于粒径的减小导致比表面积的增加;另一方面,引入了大量的缺陷。这样光生电荷载流子更容易迁移到半导体表面,从而与吸附在表面的物质发生反应。本研究提供了一种调控硫空位的简单有效的方法,对于硫化镉的研究非常有意义。