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几种高活性纳米复合光催化剂的制备及其可见光活性研究
近年来，纳米复合光催化剂在环境污染和能源开发等方面被广泛研究和应用。其具有高活性、高选择性和易于回收等优点，因此在光催化降解有机物、水分解制氢等领域具有广阔的应用前景。
本论文将重点介绍几种高活性纳米复合光催化剂的制备及其可见光活性研究。
1.氮化钒基纳米复合光催化剂
氮化钒是一种具有优异光催化性能的材料，其具有高活性和良好的光稳定性。研究表明，将氮化钒与其他纳米材料（如氧化钛、氧化锌、氧化铟等）复合，可以提高其催化剂的活性、稳定性和选择性。
制备方法：将前驱体（如氢氧化钒、氢氧化钙、氢氧化钠等）和氨气在高温下反应，得到氮化钒纳米颗粒；将氮化钒与其他纳米材料混合，并采用溶胶-凝胶法、沉淀法等方法复合制备氮化钒基纳米复合光催化剂。
光催化试验：将氮化钒基复合光催化剂置于可见光照射下，用罗丹明B作为模型有机染料，考察其降解速率。研究表明，采用氮化钒基复合光催化剂对罗丹明B进行降解，其催化效果优于单一的氮化钒或其他复合光催化剂，显示出优秀的可见光催化活性。
2.Z-scheme纳米复合光催化剂
Z-scheme复合光催化体系是近年来备受关注的一种纳米复合光催化剂体系，其可在可见光照射下，同时利用两种激发剂（如晶格缺陷和金属半导体纳米颗粒）进行电子传输和能量转换，从而提高其催化活性。
制备方法：将晶格缺陷材料（如氧化亚铁、氧化亚锡等）和金属半导体纳米材料（如纳米二氧化钛、纳米氧化铟等）混合，采用溶胶-凝胶、共沉淀等方法制备Z-scheme纳米复合光催化剂。
光催化试验：将制备好的Z-scheme纳米复合光催化剂与酒精混合，置于可见光照射下，研究其光催化分解酒精的过程。实验结果表明，Z-scheme纳米复合光催化剂能够在可见光的作用下有效降解酒精，并且具有高光稳定性和催化活性。
3.镉硫纳米复合光催化剂
镉硫是一种具有宽带隙和高活性的半导体材料，能够吸收可见光并促进光催化反应的进行，因此被广泛应用于制备纳米复合光催化剂。
制备方法：将前驱体（如镉盐、硫酸盐等）分别溶解在水中，加入还原剂（如柠檬酸、葡萄糖等）和表面活性剂（如十二烷基硫酸钠、辛烷基三胺等），在一定的温度和pH值下进行反应制备镉硫纳米复合光催化剂。
光催化试验：将制备好的镉硫纳米复合光催化剂与亚甲基蓝染料混合，置于可见光照射下，考察其光催化降解速率。研究结果表明，镉硫纳米复合光催化剂在可见光照射下，对亚甲基蓝染料的降解速率较快，表现出良好的催化活性和稳定性。
综上所述，纳米复合光催化剂是一种具有广泛应用前景的新型催化剂，在净化环境和提高能源利用效率等方面具有潜在的应用价值。此外，纳米复合光催化剂的制备方法和光催化性能研究还需要进一步深入探索和研究，以进一步提高其催化效率和稳定性。