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元素半导体?-S因为具有合适的带边位置、在水中的稳定性好、自然界储量丰富以及无毒等特性,而成为在光催化领域理想的材料。尽管?-S具有以上的各种优点,但是单独使用?-S作为催化剂,其光降解的效率较低,主要是因为?-S的疏水性、光生电子空穴对的快速复合以及对光的响应范围窄等缺点。石墨烯(graphene sheets,简称GSs)具有非常大的比表面积,优异的导电性和良好的吸附性能等优点,被广泛用来改善和提高光催化剂的性能。另外,P25是一种因为具有氧化能力强、化学稳定性好、耐光腐蚀等优点而被广泛应用的一种光催化材料。利用石墨烯和P25对?-S进行修饰能够提高其光催化性能。本论文主要开展了以下三方面的工作:首先,本论文以石墨为原料,采用Hummers法制备了石墨烯氧化物(graphene oxide,简称GO)。通过原位生长的方法在石墨烯上沉积?-S颗粒。该方法不仅能够抑制?-S的过度生长,同时还能够将GO还原为石墨烯。通过改变石墨烯的含量,研究了石墨烯含量对S的吸附性能和光催化性能的影响。随着石墨烯含量的增加,复合物的吸附性能和光催化性能都增加。但是光化学稳定性的实验表明这种?-S-rGO复合物的稳定性较差。运用CTAB(十六烷基溴化铵)辅助的方法,制备了一种新型的核壳结构的S@rGO复合物。CTAB在这里起到了两个作用,不仅能够使S表面带正电,便于GO的附着;还能抑制S颗粒的过度生长。这种核壳结构不仅增强了对光的吸收、吸附性能、电荷的有效分离,更重要的是外层的石墨烯壳层能够对内核起到化学保护的作用,防止内层的硫核被氧化。利用石墨烯对?-S进行改性提高光催化性能的原因主要可以归结为以下四个方面:(1)吸附性能的增强可以使染料分子在催化剂表面富集;(2)由于石墨烯表面的亲水基团增加了催化剂的吸附性能;(3)拓展了催化剂对光的响应范围;(4)大大的抑制了光生载流子的复合,提高了分离效率。为了加快光催化剂的商业化进程,我们选用了目前可以大规模商业生产的S粉和P25作为原料,经过机械研磨和真空熔融扩散相结合的方法,制备出了一种界面结合较为紧密的P-S复合物。由于二者之间合适的带边位置能够形成二型异质结,可以有效的分离光生电荷。PL光谱的检测结果也同样表明了二者形成异质结后,荧光光谱的强度大大降低,光生电荷被有效的分离。光催化实验的结果表明,PS复合物具有较好的光催化性能和光化学稳定性。