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作为半导体材料的二氧化钛与硫化镉,在光催化领域具有极其重要的应用前景。拓宽二氧化钛的光响应范围并提高其光吸收效率,发挥硫化镉吸收可见光的优势,成为光催化领域的重要研究内容。
本文采用溶剂热法制备了CdS掺杂TiO2纳米光催化材料,通过XRD、TEM和SEM等测试手段对样品进行了表征,制得了立方相CdS与锐钛矿相TiO2复合纳米催化剂,形貌均为纳米颗粒聚集而成的纳米微球;探讨了制备过程中分散剂、CdS复合量、加热时间等因素对样品晶型与形貌的影响,180℃、加热2h条件下即可制得CdS/TiO2复合催化剂,且晶化较好;分别考察了不同催化剂样品对有机染料甲基橙与亚甲基蓝溶液的降解情况,讨论了光源、反应体系pH值、CdS复合量、催化剂用量与外加过氧化氢用量等因素对光催化效果的影响。选择CdS与TiO2摩尔比为1∶5的复合催化剂进行了重点研究,在可见光下照射2h,酸度较高的甲基橙溶液和接近中性时的亚甲基蓝溶液均可以被有效地降解。实验证明,用窄带隙CdS复合后的TiO2,一定程度上拓展了TiO2的光响应范围,制得的CdS/TiO2复合光催化剂能有效地利用可见光降解甲基橙与亚甲基蓝等有机染料。