SnS2修饰CNT及其在可见光下光催化能力研究开题报告

1. 研究目的与意义

在可再生能源中,太阳能来源丰富，且能量巨大，其优点是其它能源所不可比拟的.地球每年接收的太阳辐照的能量大约是5.4×10²⁴焦耳，是取之不尽用之不竭的.太阳能相对于核能更安全；并且利用太阳能所需的成本较水能、风能相比低, 太阳能不像水能、风能一样受地理条件的限制.全世界范围每年消耗的能量为1.09×10²⁰焦耳，相当于8×10⁹吨煤,能源问题有待解决.如果太阳能可以加以利用的话，只需辐照地球上一小部分的太阳能, 就可以轻松解决许多能源问题.

半导体光催化材料在现在环境治理，降解污染物，新能源利用等方面得到越来越广泛的应用.但是一般半导体材料由于能带隙较大，只能在短波长光源下得到激发应用.使得大自然中的太阳光能不能得到很好的利用，为了更好的利用太阳光里的可见光与近红外光区域，开始研究在可见光下有催化效果的纳米级光催化材料.碳材料作为电子的良好受体也吸引了大家的目光，像碳纳米管有独特的电子传输特性，石墨烯作为近年发现的二维碳原子晶体，具有优异的电学性质，以及良好的导电性和化学稳定性.本实验针对本课题利用较窄能带隙半导体材料sns₂的制备，以及在和碳纳米材料cnt的协同作用中的改性作用做研究，制备在cnt表面附着的纳米sns₂颗粒，并研究这一复合物的光催化性能，并研究其对光催化氨氮降解能力.

碳纳米管(carbon nanotube，cnt)拥有极大的比表面积，极高的化学稳定性， 纳米级中空管腔结构，优良的电子导体和吸附性能，被认为是理想的催化剂载体.

2. 研究内容和预期目标

本实验采用化学沉淀法合成可见光响应的光催化剂sns₂，并制备sns₂修饰的cnt纳米复合光催化剂。通过改变sns₂与cnt的摩尔比例制备不同样品，并利用sem,xrd等对样品进行表征.通过对有机染料的降解实验研究样品的光催化活性，并探讨其光催化机理.

具体研究内容如下：

1）查阅sns₂纳米颗粒的合成方法.

3. 研究的方法与步骤

实验步骤

1. sns₂ 制备

sncl₂和na₂s5h₂o 作为原材料

4. 参考文献

[1]dalrympleo.k.,stefanakose.,trotzm.a.,goswamid.y.(2010)areviewofthemechanismsandmodelingofphotocatalyticdisinfection.appl.catal.b:environ.98,27–38.

[2] xu p., xu t., lu j., gao s.m., hosmane n.s., huangb.b., dai y., wang y.b. (2010) visiblelight- driven photocatalytic s- andc-codoped meso/nanoporous tio2. energy environ. sci. 3, 1128–1134.

[3] bagwasi s., tian b.z., zhang j.l., nasir m. (2013) synthesis,characterization and application of bismuth and boron co-doped tio2: a visiblelight active photocatalyst. chem. eng. j. 217, 108-118.

5. 计划与进度安排

1.2022-02-26～2022-03-20 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告.

2.2022-03-21～2022-04-14 熟悉硫化硒研究的发展，掌握基本实验操作，并开始实验.

3.2022-04-15～2022-04-20 总结前期工作，完成中期汇报.