CdS@NH2-MIL-125(Ti)复合材料的制备及其在可见光降解染料中的应用(2)

传统上的处理水污染方法有这些方式水生生物养殖法、超临界技术、氧化法等,大都存在一定缺陷,投入较大、周期较长,降解的不够太彻底。CdS是一种高


传统上的处理水污染方法有这些方式水生生物养殖法、超临界技术、氧化法等,大都存在一定缺陷,投入较大、周期较长,降解的不够太彻底。CdS是一种高效n型半导体光催化剂,具有易储存、禁带宽度窄、易制备等特点,是当下最受推崇光催化材料之一,光催化降解有机污染物大多都需要用到CdS。本论文中我们制备出CdS@NH2-MIL-125(Ti)复合纳米材料,并通过罗丹明B、亚甲基蓝的降解效果评价纳米复合材料光催化活性。

1.1 纳米材料的概述

1.1.1 纳米材料发展情况

材料的发展和进步带给了人类了社会进步和物质文明,同时也推动时代的发展变迁。当今,人类跨入了知识经济的时代,纳米材料作为纳米技术发展的基础,同时也作为纳米科技领域探索和研究内涵较为复杂科学分支。在大概一千五百多年前人类就开始制作纳米材料,在中国古代铜镜其表面存在的防锈层是由纳米氧化锡组成的薄膜,在19世纪中期科学家开始对直径为1~100nm粒子有了较为深入的研究,但科学家们并没有意识到这种尺寸大小的粒子对人类的发展有着重大的意义,如今我们知道可以通过纳米材料从不同的角度去了解各种事物。在20世纪中期Kimoto等人对量子的相干区域的尺寸进行测量并提出了半导体超晶体的概念[1],在20世纪70年,科学家开始去深入的研究纳米颗粒,如今在对纳米结构特点与特征和纳木颗粒形态方面的研究都有了重大的突破与发现,在20世纪末纳米材料的技术及纳米材料开始快速发展。发展纳米材料存在着科学理论、科技创新和高风险等难点,但通过几代人的共同努力,如今的纳米材料有了很大的进步,到目前为止对纳米材料研究主要是有两个方面:一方面是探寻新型的合成方法,研发出新型的纳米材料。另一种方面是与普通材料对照并探寻纳米材料存在的某种规律,通过这种规律更好地去发展和应用纳米材料。

1.1.2 纳米材料分类

从广义的来讲,纳米材料是纳米作为基本的单元和构成的基础材料或者是指三维空见中至少存在一维处在纳米尺寸范围内,纳米材料有纳米复合超微粒子、纳米块体材料和纳米金属材料等。

如果按照材料的基本组成划分,纳米材料可以分为:纳米金属材料、纳米陶瓷的材料和纳米复合高分子的材料等。

如果按照材料的基础光学性能划分,纳米材料一般可分为:纳米吸附的材料、抗紫外线的材料、光导电的材料、光过滤材料、光导电的材料等

按照纳米材料的维数进行划分,纳米基本单元可以分为三类,分别是一维、零维和二维,三者的不同在于纳米空间上所存在纳米尺寸的维数[2],例如,人造原子和纳米微粒属于零维,纳米细棒属于一维,超晶体和超级薄膜都属于二维。

如果按照材料的应用划分,纳米的材料可以分:纳米的光催化材料、纳米敏感的材料、纳米光电子的材料等。

1.2 半导体光催化概述

国家进步和社会发展需要去研究和研发新型材料,因为在当今社会上我们到处可见各种材料,无论是居住的房屋还是生活中用到的东西都有材料的身影。直到发现导电现象后,人们才开始了解半导体材料的作用。由人工制造出半导体材料并不是自然存在的半导体材料,是指除了三维结构材料以外的三维超晶格和零维材料。半导体材料按化学组分来分,再将结构和性能比较特殊的非晶态与液态半导体单列为一类。我们可以把半导体材料分为元素半导体、无机化合物半导体、有机化合物半导体和非晶态与液态半导体。半导体材料与普通材料不同,半导体材料是具有半导体性能可以用来制作半导体器材和集成电路的材料。半导体材料结构稳定,拥有卓越的电学性质,而且成本廉价,被广泛的应用于制造现代电子设备中的场效应晶体管。半导体材料也被应用到了航空、化学、军事等多个领域。