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摘要：作为窄禁带半导体材料的硫化镉，其有着非常接近太阳光谱的能级，在光催化领域有着广泛的应用。但纯硫化镉在光催化过程中易发生空穴与电子的再结合，降低了光催化效率，因此，众多学者深入研究了对硫化镉的改性方法。本文综述了复合宽禁带半导体、沉积贵金属、载体负载、嵌入层状化合物、二氧化硅外壳包裹等硫化镉改性方法，并基于这些方法对硫化镉的改性进行总结展望。
关键词：硫化镉;改性方法;光催化;总结和展望
如今，太阳能作为有望解决传统能源诸多弊端的清洁可再生能源备受各界关注，而光催化领域是太阳能应用的一个重要方面，因此对于光催化材料的研究成为当下热门。
硫化镉是一种窄禁带半导体材料，当受光照射时，易于形成电子空穴对，是一种较好的光催化材料，但纯硫化镉有着空穴电子易于再结合并且在水溶液中易于发生光腐蚀的劣势，因此对硫化镉进行改性来克服这些劣势的研究十分重要。
现今有复合宽禁带半导体、沉积贵金属、载体负载、嵌入层状化合物、二氧化硅外壳包裹等改性方法，本文便综述了这些方法，并进行总结展望。
1复合宽禁带半导体
二氧化钛与硫化镉的导带和价带有着特殊的匹配关系，这种关系使得光反应中产生的电子转移到二氧化钛的导带，空穴转移到硫化镉的价带，有效的阻止了电子与空穴的再复合，提高了光催化效率。丘永樑等通过水热法制备了不同比例的CdS/Ti02复合半导体，其发现当CdS/Ti02比值在1.0-1.5之间光催化降解罗丹明B时，复合半导体比纯硫化镉的光催化活性高约30%。[1]
2沉积贵金属
在半导体表面沉积金属后，半导体材料对光的吸收效果增强，光催化效率提高[2]。而且在光催化过程中产生的电子会被金属传导，有效的阻止了电子与空穴的复合，但当沉积的金属过多时，金属本身反而变为空穴与光生电子的复合中心，使得光腐蚀现象变强。楚婷婷在研究Pt金属纳米颗粒的硫化镉可见光催化反应中发现当铂的沉积量达到1. 25%时产氢效率最高。铂在此过程中捕获了光生电子，提高了硫化镉的稳定性。
3载体负载
将硫化镉负载在不同载体上能够不同程度增大催化剂的比表面积，同时利于电子传导，有效的阻止电子与空穴的再次结合，增强了硫化镉的稳定性，还能避免光催化反應过程中粒子的凝聚，有效的提高光反应效率。Guan[3]等把硫化镉负载到ETS-4子筛的孔道内，并发现在以相同反应液进行光催化反应制氢时，负载后的硫化镉产氢速率是纯硫化镉的4.O倍，同时负载后的硫化镉在光反应中更换频率比纯硫化镉更低，其稳定性更强。
4嵌入层状化合物
将硫化镉引入到无机层状化合物中能够得到纳米复合材料，在这种结构中光生电子和空穴能够得到快速的转移，使空穴难以与电子再次结合，使光腐蚀现象减弱，并提高了光的利用效率。张莉莉等[4]制得H2La2Ti3O10/CdS层状光催化材料，并进行光催化降解苯胺的实验，在其所做的与硫化镉的对比试验中发现这种结构催化活性优于纯硫化镉。
5二氧化硅外壳包裹
在硫化镉外包裹二氧化硅能达到一定的物理、化学隔绝的效果，有效的阻止硫化镉在水溶液中发生光腐蚀。肖菱子制得硫化镉后利用反相微乳液聚合法在硫化镉外包裹了一层二氧化硅，并发现二氧化硅使硫化镉与溶液中的水分子和氧气隔绝开，很好的抑制了光腐蚀的发生。[5]
6总结和展望
在上述对硫化镉进行改性的方法中，复合宽禁带半导体、沉积贵金属、载体负载、嵌入层状化合物，这几种主要利用提高电子传导效率，抑制空穴与光生电子的再次结合，以此减轻光腐蚀现象，增加光催化效率，提高硫化镉的稳定性;而二氧化硅外壳包裹的方法则是阻绝了硫化镉与氧气和水的接触，提高了硫化镉的稳定性。在对贵金属沉积方法的研究中，研究者发现硫化镉与贵金属掺杂实验中缺乏非常直接的证据明确的证实掺杂的机理[7]。日后应对机理方面进行深入研究，完善硫化镉的改性方法体系。
参考文献
[1]丘永樑等.水热法制备CdS/Ti0_2及其光活性[J].化工学报，2005 （07）：1338-1342.
[2]楚婷婷.贵金属可控制性沉积及其对CdS可见光分解水产氢的影响[D].河南大学，2013.
[3]Guoqing Guan， Tetsuya Kida， Katsuki Kusakabe，Kunio Kimura， Eiichi Abe， Akira Yoshida. Photocatalyticactivity of CdS nanoparticles incorporated in titaniumsilicate molecular sieves of ETS-4 and ETS-lO[J].AppliedCatalysis A， General， 2005， 295 （1）.
[4]张莉莉等，层状光催化材料H_2La_ 2Ti 30 （10）/CdS的制备及其性质研究[J].中国稀土学报，2006（ 02）：168-173.
[5]肖菱子，管秋梅.二氧化硅壳层对CdS：Mn/ZnS量子点的光稳定性影响研究[J].电子器件，2015，38 （06）：1219-1223.
[7]徐佼.二氧化钛、氧化锌基纳米结构薄膜的合成、改性及光催化应用研究[D].中国科学技术大学，2012.
作者简介：
唐新峰（2000.11. 27），男，籍贯：山东省临沂市，职称和学历：本科生，研究方向或专业：材料科学与工程.
关键词：硫化镉;改性方法;光催化;总结和展望
如今，太阳能作为有望解决传统能源诸多弊端的清洁可再生能源备受各界关注，而光催化领域是太阳能应用的一个重要方面，因此对于光催化材料的研究成为当下热门。
硫化镉是一种窄禁带半导体材料，当受光照射时，易于形成电子空穴对，是一种较好的光催化材料，但纯硫化镉有着空穴电子易于再结合并且在水溶液中易于发生光腐蚀的劣势，因此对硫化镉进行改性来克服这些劣势的研究十分重要。
现今有复合宽禁带半导体、沉积贵金属、载体负载、嵌入层状化合物、二氧化硅外壳包裹等改性方法，本文便综述了这些方法，并进行总结展望。
1复合宽禁带半导体
二氧化钛与硫化镉的导带和价带有着特殊的匹配关系，这种关系使得光反应中产生的电子转移到二氧化钛的导带，空穴转移到硫化镉的价带，有效的阻止了电子与空穴的再复合，提高了光催化效率。丘永樑等通过水热法制备了不同比例的CdS/Ti02复合半导体，其发现当CdS/Ti02比值在1.0-1.5之间光催化降解罗丹明B时，复合半导体比纯硫化镉的光催化活性高约30%。[1]
2沉积贵金属
在半导体表面沉积金属后，半导体材料对光的吸收效果增强，光催化效率提高[2]。而且在光催化过程中产生的电子会被金属传导，有效的阻止了电子与空穴的复合，但当沉积的金属过多时，金属本身反而变为空穴与光生电子的复合中心，使得光腐蚀现象变强。楚婷婷在研究Pt金属纳米颗粒的硫化镉可见光催化反应中发现当铂的沉积量达到1. 25%时产氢效率最高。铂在此过程中捕获了光生电子，提高了硫化镉的稳定性。
3载体负载
将硫化镉负载在不同载体上能够不同程度增大催化剂的比表面积，同时利于电子传导，有效的阻止电子与空穴的再次结合，增强了硫化镉的稳定性，还能避免光催化反應过程中粒子的凝聚，有效的提高光反应效率。Guan[3]等把硫化镉负载到ETS-4子筛的孔道内，并发现在以相同反应液进行光催化反应制氢时，负载后的硫化镉产氢速率是纯硫化镉的4.O倍，同时负载后的硫化镉在光反应中更换频率比纯硫化镉更低，其稳定性更强。
4嵌入层状化合物
将硫化镉引入到无机层状化合物中能够得到纳米复合材料，在这种结构中光生电子和空穴能够得到快速的转移，使空穴难以与电子再次结合，使光腐蚀现象减弱，并提高了光的利用效率。张莉莉等[4]制得H2La2Ti3O10/CdS层状光催化材料，并进行光催化降解苯胺的实验，在其所做的与硫化镉的对比试验中发现这种结构催化活性优于纯硫化镉。
5二氧化硅外壳包裹
在硫化镉外包裹二氧化硅能达到一定的物理、化学隔绝的效果，有效的阻止硫化镉在水溶液中发生光腐蚀。肖菱子制得硫化镉后利用反相微乳液聚合法在硫化镉外包裹了一层二氧化硅，并发现二氧化硅使硫化镉与溶液中的水分子和氧气隔绝开，很好的抑制了光腐蚀的发生。[5]
6总结和展望
在上述对硫化镉进行改性的方法中，复合宽禁带半导体、沉积贵金属、载体负载、嵌入层状化合物，这几种主要利用提高电子传导效率，抑制空穴与光生电子的再次结合，以此减轻光腐蚀现象，增加光催化效率，提高硫化镉的稳定性;而二氧化硅外壳包裹的方法则是阻绝了硫化镉与氧气和水的接触，提高了硫化镉的稳定性。在对贵金属沉积方法的研究中，研究者发现硫化镉与贵金属掺杂实验中缺乏非常直接的证据明确的证实掺杂的机理[7]。日后应对机理方面进行深入研究，完善硫化镉的改性方法体系。
参考文献
[1]丘永樑等.水热法制备CdS/Ti0_2及其光活性[J].化工学报，2005 （07）：1338-1342.
[2]楚婷婷.贵金属可控制性沉积及其对CdS可见光分解水产氢的影响[D].河南大学，2013.
[3]Guoqing Guan， Tetsuya Kida， Katsuki Kusakabe，Kunio Kimura， Eiichi Abe， Akira Yoshida. Photocatalyticactivity of CdS nanoparticles incorporated in titaniumsilicate molecular sieves of ETS-4 and ETS-lO[J].AppliedCatalysis A， General， 2005， 295 （1）.
[4]张莉莉等，层状光催化材料H_2La_ 2Ti 30 （10）/CdS的制备及其性质研究[J].中国稀土学报，2006（ 02）：168-173.
[5]肖菱子，管秋梅.二氧化硅壳层对CdS：Mn/ZnS量子点的光稳定性影响研究[J].电子器件，2015，38 （06）：1219-1223.
[7]徐佼.二氧化钛、氧化锌基纳米结构薄膜的合成、改性及光催化应用研究[D].中国科学技术大学，2012.
作者简介：
唐新峰（2000.11. 27），男，籍贯：山东省临沂市，职称和学历：本科生，研究方向或专业：材料科学与工程.