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金属硫化物是一类具有较高可见光活性的催化剂,对污水中有机污染物的降解具有较好的应用潜力。然而简单二元金属硫化物的稳定性较差,容易在光催化过程中发生光腐蚀,即较快的光电离电子-空穴结合限制了其进一步应用。研究发现,半导体催化剂的能带位置、晶体结构、晶格缺陷、表面形貌等因素会明显影响光催化反应活性。本论文主要围绕硫化镉(CdS)与还原氧化石墨烯(rGO)以及氧化锌(ZnO)复合材料的可控制备、表面形貌、晶相组成以及光催化性能开展了系统的研究,在获得较高光催化性能的CdS微/纳米复合材料方面取得了新颖的研究成果。(1)本文报道了一种利用表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为分散剂,沸水浴超声的方法合成CdS量子点/rGO复合材料。氧化石墨烯(GO)在沸水浴条件下经过较长时间反应后大部分还原成rGO。在这个方法中,PVP与rGO共轭碳架之间的疏水作用促进了rGO的均相分布,而且超声以及表面活性剂PVP也对CdS在rGO表面均匀分散起到了重要的作用。所合成的复合材料对可见光的吸收明显增强,同时也发现,所制备的复合材料在适当温度热处理后光催化有机染料罗丹明B(RhB)降解能力明显提升。(2)利用L-天冬氨酸作为绿色模板剂,通过简单的水热法来合成三维(3D)雪花状的CdS-rGO复合材料。L-天冬氨酸以及温度对CdS晶体的形貌有显著地影响,同时在模拟太阳光照射下对RhB水溶液的光催化降解实验表明,所制备的3D CdS-rGO能够有效提高CdS光催化活性以及重复使用性。(3)在利用L-天冬氨酸作为绿色模板剂合成的三维雪花状CdS基础上添加尿素与乙酸锌,通过油浴加热搅拌制备介孔花状CdS-ZnO复合材料。该复合材料中ZnO呈现薄膜状结构,并能很好的附着在雪花状CdS半导体分枝之间,有效增加了复合材料的反应活性位点。同时由于ZnO的引入,复合材料形成能级交错的异质结构,有效延长了载流子的寿命,拓宽了介孔花状CdS-ZnO复合材料对光的吸收范围,从而复合材料表现出较高的光催化活性。