新颖树枝状和海胆状硫化镉纳米晶的水热法合成及光催化性能研究.docx

新颖树枝状和海胆状硫化镉纳米晶的水热法合成及光催化性能研究
引言
纳米晶在光电、催化等领域的应用越来越广泛。硫化镉纳米晶是具有很高光电性能的半导体材料，由于其独特的电子结构和光学特性，成为了研究的热点。本文以水热法合成新颖树枝状和海胆状硫化镉纳米晶，并探究其光催化性能。
实验方法
使用水热法合成新颖树枝状和海胆状硫化镉纳米晶。将氢氧化钠、硫化氢钠、氯化镉、聚乙二醇和去离子水加入反应瓶中，进行水热反应。反应温度为160°C，反应时间为24小时。制备好的样品经过均匀散布在石英片上，通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对样品进行结构和形貌分析。
采用紫外可见光谱分析对样品的吸收峰位进行测定，并测定样品的光催化降解性能。测定样品在光照条件下，苯酚的降解情况。
结果与讨论
根据SEM和TEM的结果，成功合成了两种形态的硫化镉纳米晶。其中，树枝状结构硫化镉纳米晶的直径约为40-80nm，长度约为300-500nm。海胆状结构的硫化镉纳米晶的直径为200-250nm。两种样品相比较，海胆状结构硫化镉纳米晶具有更大的直径，因此有更高的表面积和更强的光吸收性能。
通过紫外可见光谱分析，发现两种样品在300~500nm之间有显著的吸收峰位，符合硫化镉纳米晶的吸收规律。然而，两种样品的吸收峰位略微不同，树枝状结构样品的吸收峰位在350nm处，海胆状结构样品的吸收峰位在380nm处。这可能是由于两种样品形态的差异导致的。
在光照条件下，两种样品均能够促进苯酚的光解。在20分钟的光催化反应后，树枝状结构样品的降解率为60%，海胆状结构样品的降解率为80%。这表明海胆状结构样品拥有更好的光催化性能。
结论
本文采用水热法成功合成了两种形态的硫化镉纳米晶。树枝状和海胆状结构样品均具有吸收光的特性，并能够促进苯酚的光解。海胆状结构样品在光催化性能方面表现更加优异。这些结果为硫化镉纳米晶在环境治理、光催化等领域的应用提供了一定的实验基础。