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随着工业化和人口的增长,有机污染物造成的环境污染及持续的能源危机成为了摆在人们面前的一个世界性的课题。因此,半导体光催化作用因有着清洁高效的特点而受到了广泛的关注。作为一种众所周知的宽带隙(~3.6eV)多功能材料,ZnS因具有较负的导带电势和较快的光生载流子生成速率而被认为是潜在的高效催化剂。值得注意的是,光催化作用与半导体尺寸、形貌、能带等有密切关系。因此,通过材料合成工艺条件的探索来改善其光催化性能是一个非常有效的选择。本课题主要围绕ZnS光催化剂的工艺与其结构及性能的关系进行探究。以硫代乙酰胺(TAA)为硫源,采用简单的均匀沉淀法成功合成了具有不同尺寸的ZnS纳米晶。研究了反应溶液锌硫比和pH值对ZnS纳米晶结构的影响,并利用甲基橙水溶液(MO)对其光催化活性进行评估。研究结果显示,在该实验条件下制得的ZnS产物均是纯的立方相纳米晶,而在pH=4,Zn/S为2:1时产物是分散的微球结构。其中,pH=7,Zn/S为1:2时所制备的ZnS纳米晶具有良好的分散性和最大的比表面积,并且展现了更加优异的光催化降解能力。除此之外,光催化捕获实验结果证实超氧自由基(?O2-)在MO的光催化降解中起着最主导作用。基于均匀沉淀法合成ZnS纳米晶工艺条件,采用微波水热法合成了不同形貌的ZnS微球。研究了溶液锌硫比、硫源和温度与ZnS纳米晶的物相、结构和光催化活性的关系。研究结果显示,以TAA为硫源所制备产物有更小的尺寸和更优异的光催化活性。随着S2-含量的增加,ZnS产物的尺寸逐渐减小且产物的光催化活性不断增强。当TAA为硫源,锌硫比为2:1、1:1、1:2时,ZnS产物分别是线团状、多级球状和颗粒状结构。其中锌硫比为1:2,温度为170℃时的产物因具有小的尺寸和好的分散性而表现出了优异的光催化活性。在紫外光照射20 min后对甲基橙的降解率达到了98.6%。以葡萄糖为碳源,利用简单的微波水热法快速合成了表面沉积薄碳层的ZnS@C微球复合结构粉体。在0~2 h范围内表面薄碳层厚度随着反应时间的增加而不断增加,反应时间为1 h时得到了最优厚度碳层的产物。葡萄糖不仅在ZnS表层沉积了一层薄碳层,而且其可能因为碳原子的引入而影响了ZnS晶格结构。非晶碳层被发现有多重作用,如增强其对可见光的吸收、保护ZnS微球结构、促进光生电子-空穴的有效分离,使得ZnS@C微球展现了一定的可见光响应。与纯的ZnS微球相比,有最优碳层厚度的ZnS@C在紫外和可见光下均对甲基橙(MO)展现了更强的光催化降解能力。