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CdS及其复合光催化剂的制备、表征与光催化性能研究综述报告
CdS是一种重要的光催化剂，具有广泛的应用前景，尤其在环境净化和能源转化方面。近年来，为了提高CdS光催化剂的性能，研究人员不断探索复合光催化剂。本文将综述关于CdS及其复合光催化剂的制备、表征与光催化性能研究进展。
首先，制备CdS光催化剂的常用方法主要包括溶液法、气相法和固相法。溶液法是最常见的制备方法，常用的前驱体有硫化合物和硫酸盐。气相法主要包括热蒸发法和化学气相沉积法。固相法主要通过高温处理Cd和S原料制备。这些方法都能制备出高纯度的CdS光催化剂。
CdS的表征方法有很多，主要包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）。XRD能够确定样品的晶体结构和晶粒大小，SEM和TEM可以观察样品的形貌和尺寸。UV-Vis能够分析CdS的光响应性能。
CdS的光催化性能研究主要涉及光催化降解有机污染物和光催化水分解产氢两个方面。在光催化降解有机污染物方面，CdS光催化剂通过吸收可见光激发电子-空穴对，产生活性氧物种（如羟基自由基和超氧阴离子），从而降解有机污染物。研究发现，CdS光催化剂在可见光区域具有良好的光催化性能，但晶体形貌和掺杂对光催化性能有很大影响。因此，通过调控CdS的形貌和掺杂可以提高光催化性能。
在光催化水分解产氢方面，CdS光催化剂通过可见光激发电子-空穴对，将水分解为氢气和氧气。研究发现，光催化产氢性能受到结构和界面效应的影响。通过掺杂、载体和结构调节可以提高光催化产氢性能。
除了纯CdS光催化剂，复合光催化剂也是当前研究的热点。常见的复合光催化剂有CdS/TiO2、CdS/ZnO和CdS/graphene等。复合光催化剂可以有效提高光催化性能，其机理主要包括协同效应和界面效应。协同效应是指复合光催化剂中两种材料之间的相互作用有助于电子和空穴的迁移和利用。界面效应是指复合光催化剂中相邻材料的界面具有更好的载流子分离和传输性能。
总之，CdS及其复合光催化剂具有广泛的应用前景。通过制备、表征和光催化性能研究，可以进一步了解CdS光催化剂的特性，并发展高效的光催化技术。未来的研究可以重点关注CdS与其他光催化剂的复合和CdS在可见光催化CO2还原、二氧化碳捕获和光电化学等方面的应用。