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经济和工业产业的发展进步，让人们的物质和精神生活水平逐渐得到了提高，但带来的却是环境破坏和能源物质损耗的日益严重。面对亟待解决的环境污染和能源不足所带来的双重压力，光催化技术逐渐进入公众的视线，并受到越来越广泛的关注。光催化技术，是一种相对新型的利用纳米材料的技术，包括光催化降解和光催化还原技术。光催化降解技术可以将水中一些难生物降解的污染物较为彻底地降解成无机物和CO2，而且该方法成本低、降解速率快，对环境较为友好。光催化还原技术则可以将CO2气体还原成CO、CH4等可燃性气体，在缓解温室效应的同时，为解决能源短缺问题也带来了一线生机。 在本文中，采用能耗低、条件易控的溶剂热方法来合成ZnS纳米材料。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分别用来检测分析实验制得的ZnS材料的形貌和样品纯度，利用比表面积测试仪(BET)测试其比表面积，并且利用紫外-可见漫反射光谱对它们的光学性质进行分析。 1.在300W的Hg灯的辐照下，利用ZnS纳米材料对曙红-B溶液进行降解。光照1h后，样品1对曙红-B溶液的降解效率达到了98.2％，2h后的降解效率约为99.1％。样品2和样品3降解2h后的降解效率分别为98.7％和92.1％。 2.在500W的Hg灯的辐照下，利用ZnS纳米材料对CO2气体进行催化还原。反应10h后，样品1反应生成CO的浓度约为8.40×10-7mol·L-1，样品2反应生成CO的浓度约为5.94×10-7mol·L-1，样品3反应生成CO的浓度约为4.39×10-7mol·L-1。样品1、样品2、样品3催化反应生成的CH4浓度分别为9.69×10-8mol·L-1,3.89×10-8mol·L-1和2.96×10-8mol·L-1。 催化降解时，光照可以激发ZnS材料产生光生电子-空穴对。光生电子和溶液中的溶解氧(O2)发生反应，生成超氧负离子（·O2-），从而较为彻底地把有机物降解成CO2和H2O等物质。同时，还有部分光生空穴可以参与反应，从而形成羟基自由基(·OH)，也能起到降解作用。 催化还原时，光照激发ZnS产生光生电子以及光生空穴。H2O分子被吸附在光催化剂表面，能够捕获部分光生空穴，反应生成O2及H+质子。同时，光生电子可以和光催化剂吸附的CO2分子反应生成CO，光生电子被部分CO分子所捕获生成·C，再和光生电子以及H+反应生成CH4分子。