半导体纳米复合材料及其光催化降解有机污染物

本项目工作分两个部分：.首先合成无毒的带隙和组份可调的半导体纳米颗粒(ZnS)x(CuInS2)1-x，把他和TiO2纳米颗粒在有机溶剂中混合。除去有机溶剂后，在高温下通入氮气和水蒸汽，除去纳米颗粒表面包裹的有机配体油酸，然后形成二元的多孔纳米复合材料TiO2/(ZnS)x(CuInS2)1-x。 带隙可调的半导体材料(ZnS)x(CuInS2)1-x吸收可见光后，产生的光生电子能有效转移到TiO2的导带上面，而空穴则留在(ZnS)x(CuInS2)1-x的价带中，使光生电子和空穴能有效的分离，从而提高复合材料的光催化降解效率。.其次，在模拟太阳光的照射下，把这些多孔的纳米复合材料TiO2/(ZnS)x(CuInS2)1-x应用于光催化降解有机染料和有机污染物的研究。改变ZnS与CuInS2的比例以及TiO2与(ZnS)x(CuInS2)1-x的比例来优化这些复合材料的光催化性能。

经过三年的努力，我们成功地制备出新型的TiO2/(ZnS)x(CuInS2)1-x纳米复合材料，负责吸收可见光的合金材料(ZnS)x(CuInS2)1-x的带隙在1.5到3.7电子伏之间任意可调，复合材料的比表面积高达200 m2/g。这些不含有毒重金属的复合材料催化剂显示了非常满意的可见光光催化性能。我们共发表了与该项目有关的高水平SCI论文15篇，包括4篇J. Mater. Chem., 1篇Chem. Mater., 1篇Chem. Comm., 1篇Nanoscale, 2篇Nanotechnology 和2篇Inorg. Chem.等，目前与项目有关的两个专利也在申请当中。