硫化镉纳米结构的可控制备及光催化性能研究的中期报告.docx

硫化镉纳米结构的可控制备及光催化性能研究的中期报告
实验部分
一、纳米硫化镉的制备方法
纳米硫化镉的制备采用溶剂热法。具体操作步骤如下：
1.将Cd（Ac）2•2H2O和Na2S•9H2O按不同摩尔比称取，并将它们分别溶于乙二醇和水的混合溶液中；
2.将两种溶液按指定比例混合，形成CdS沉淀的反应。
3.将混合后的溶液转移到高压釜中，在220摄氏度下反应6小时；
4.反应完成后，将溶液冷却至室温，将CdS沉淀离心筛洗，采用乙醇再次洗涤，再次离心干燥即可。
二、纳米硫化镉的表征方法
采用X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等仪器对制备的纳米硫化镉样品进行表征和分析。
三、光催化性能测试
采用可见光光谱法对纳米硫化镉的光催化性能进行测试。首先，在室温下，将样品与甲基橙溶液（MO）混合，然后将混合液在可见光照射下反应30分钟，测量反应前后MO的吸收率。
结果部分
一、纳米硫化镉的制备
通过不同比例的Cd（Ac）2•2H2O和Na2S•9H2O的溶解，我们制备了不同形态和尺寸的纳米硫化镉材料。第一步，我们检查了这些溶液的表面积和浓度。我们向四个烧杯中加入分别为1:2、1:3、1:4和1:5比例的Cd2+和S2-离子混合物。我们观察到每个烧杯中的溶液呈现出不同的颜色（从浅黄色到棕色）。我们还发现，随着Cd（Ac）2•2H2O和Na2S•9H2O的摩尔比从1:2增加到1:4，颜色从浅黄色变成了棕色，而CdS颗粒也随之变小。
随后，我们借助扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对所制备的纳米硫化镉样品进行了观察。SEM图像（如图1所示）和TEM图像（如图2所示）显示出基本相同的形态和尺寸，具有球形形态，无明显的堆积现象，平均粒径约为20-30nm，分布较为均匀。
图1：SEM图像
图2：TEM图像
二、纳米硫化镉的光催化性能测试
通过可见光光谱法，我们研究了不同制备条件下的纳米硫化镉样品的光催化性能。我们选择了甲基橙（MO）作为模型污染物，将其与纳米硫化镉材料混合，并通过可见光照射进行催化反应。结果表明，不同比例的Cd2+和S2-离子混合物所制备的纳米硫化镉的光催化性能的相对变化不大，但制备时的Cd2+和S2-的摩尔比对反应速率有较大的影响（如图3所示）。
图3：纳米硫化镉在不同CdS反应剂比下的光催化降解可见光吸收剂（甲基橙）。