[00135818]ZnS表面无序纳米材料光催化及其光腐蚀性能研究

直接利用太阳能降解有机污染物或光解水制氢是解决世界环境问题和能源危机的重要途径之一,但阻碍其应用的是不能有效地利用太阳光,因此研究开发可见光响应的光催化剂就成为当前光催化技术研究的重要研究课题。本项目采用化学溶液法制备颜色和尺寸可控的ZnS纳米光催化材料,通过对ZnS表面进行处理或形成复合结构来提高其抗光腐蚀能力和对太阳光的响应,抑制光致电子-空穴对的快速复合,有效地改善其抗光腐蚀性和光催化活性。为直接有效地利用自然能源如太阳能来光降解有毒有机污染物和分解水提供稳定的高效光催化材料。本课题组在湖南省科技计划项目的资助下,以ZnS半导体光催化材料为研究背景,对化学溶液法制备的ZnS纳米颗粒及其复合光催化剂的形貌、成分、结构及其光学性能和降解有机污染物的能力进行了研究,主要成果有： A.采用简单的化学溶液法制备ZnS纳米颗粒和复合试样,制备了粒径可控、颜色可控且具有可见光响应的ZnS光催化剂,为利用自然资源-太阳光光降解有机污染物提供了有效途径;复合试样的形成不仅改善了光催化材料的光催化效果,而且显著提高了其循环使用效率,为提高ZnS光催化活性和对太阳光的利用率,推动ZnS光催化技术的大规模实际应用奠定了实验基础。 B.我们课题组已完成了7篇论文,均在国际著名刊物发表。 [1] Chao Jiao, Wei-Qing Huang, Gui-Fang Huang, Zhi-Dan Su, Ming-Gang Xia, Zheng-Mei Yang, Zhuo Wan, Qing-Lin Zhang, Size-controllable ZnS nanospheres： synthesis and enhanced photocatalytic activity, OPTOELECTRONICS AND ADVANCED MATERIALS - RAPID COMMUNICATIONS, 2014,.8, 647 - 652 [2] Liang Xu, Wei-Qing Huang, Ling-Ling Wang, Gui-Fang Huang, and Ping Peng, Mechanism of Superior Visible-Light Photocatalytic Activity and Stability of Hybrid Ag3PO4/Graphene Nanocomposite.J.Phys.Chem.C, 2014, 118 （24）： 12972-12979 [3] Jin-Ping Long, Zhuo Wan, Xin-Guo Yan, Wei-Qing Huang, Gui-Fang Huang*, P.Peng.Band gap engineering by lanthanide doping in the photocatalyst LaOF： First-principles study.International Journal of Modern Physics B, 2014, 28（11）： 14500691-13 [4] Bo Qiu, Xin-Guo Yan, Wei-Qing Huang, Gui-Fang Huang*, Chao Jiao, Si-Qi Zhan, Jin-Ping Long, Zheng-Mei Yang, Zhuo Wan, P.Peng.The electronic and optical properties of X-doped srtio3 （X = Rh, Pd, Ag）： A first-principles calculations.International Journal of Modern Physics B, 2014, 28（9）： 14500311-11 [5] Zhuo Wan, Gui-Fang Huang, Wei-Qing Huang, Chao Jiao, Xin-Guo Yan, Zheng-Mei Yang, QingLin Zhang.The enhanced photocatalytic activity of Ti3+ self-doped TiO2by a reduction method.Materials Letters, 2014, 122： 33-36 [6] Zheng-Mei Yang, Gui-Fang Huang, Wei-Qing Huang, Jia-Mou Wei, Xin-Guo Yan,Yue-Yang Liu, Chao Jiao, Zhuo Wan, Anlian Pan.Novel Ag3PO4/CeO2composite with high efficiency and stability for photocatalytic applications.Journal of Materials Chemistry A, 2014, 2（6）： 1750-1756 [7]Zheng-Mei Yang,YongTian, Gui-Fang Huang,Wei-QingHuang, Yue-Yang Liu, Chao Jiao, Zhuo Wan, Xin-GuoYan, AnlianPan, Novel3D flower-likeAg3PO4 microspheres with highly enhanced visible light photocatalyticactivity, Materials Letters, 2014,116：209-211 C.培养人才。一名硕士研究生和二名本科生完成了毕业论文,另有两名研究生继续从事该领域的研究： 焦超,《ZnS纳米结构的可控合成、表征及光催化性能研究》,2014.5 李恒,《硫化锌-硫化铋复合纳米材料的光学特性研究》,2014.6 柴智,《氧化铈及其复合纳米材料光催化活性研究》,2014.6