【正文】 應(yīng)半小時(shí)后，將CdS溶液加入40℃的溫水中，洗去大量的表面活性劑CTAB，再用無水乙醇清洗23次，離心，干燥碾磨后得CdS粉末，馬弗爐170℃灼燒2h。103mol/L苯甲酸，間隙一定的時(shí)間取樣，每次加入1mL所取樣品于該比色管中混勻，定容到5mL；用F4500熒光分光光度儀在λex=296nm，λem=410nm，狹縫為10nm測(cè)定羥基自由基含量吸光度[36]。 不同條件下制備的納米CdS的XRD XRD patter of CdS prepared at different conditions在K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和KCl溶液中，采用電化學(xué)阻抗法研究CdS修飾電極的阻抗特性。 c: CdS(normal)/MG/Vis。 CdS=。CdS/MG/Vis體系中由于CdS被激發(fā)，產(chǎn)生電子空穴對(duì)，使CdS表面吸附的水和溶解氧轉(zhuǎn)化成強(qiáng)氧化物種。由圖可知，一方面光照是催化劑產(chǎn)生H2O2的必要條件，隨著光照先產(chǎn)生后消失再產(chǎn)生，催化體系里的H2O2濃度也隨升高后下降再升高；另一方面就是在相同條件下，可見光下CdS的催化活性要高于TiO2的催化活性。致謝： 首先要感謝指導(dǎo)我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師。以反膠束法制備的納米CdS為催化劑，在可見光下對(duì)孔雀綠進(jìn)行光催化降解。OH)，并隨著MG的降解而迅速分解。OH 。 d: CdS=0 g /L。 水量不同制備的CdS對(duì)H2O2催化作用　catalysis to H2O2 with CdS prepared by ditterent water volumes(a) CdS(ω=25)/ GCE, (b) CdS(ω=35)/ GCE, (c) CdS(ω=50)/ GCE，在水/CTAB/正丁醇/正庚烷四元體系下，制備水量為25和50的CdS和直接沉淀法制備的CdS在可見光下降解染料MG，其結(jié)果如圖6和表2。由此可以說明制備的中主要成分是立方閃鋅礦相的CdS。然后在1 mol/L硫酸溶液中于0—。配制時(shí)始終保持體系恒定P值(P=[正丁醇]/[CTAB])和CTAB摩爾濃度，只是改變水量和有機(jī)溶劑的量，用超聲器超聲分散，得到ω值(ω=[水]/[CTAB])不同的反相膠團(tuán)溶液。 OP/環(huán)己烷/正己醇/ H2O[29]微乳液A的配制：，磁力攪拌，形成W/O型微乳液A。反相膠束法是將前驅(qū)體溶液在另一液相中分散成球形液滴，通過化學(xué)反應(yīng)使得每個(gè)液滴中的前驅(qū)體形成固相沉淀。由于其水核半徑是固定的，不同水核內(nèi)的晶核或粒子之間的物質(zhì)交換不能實(shí)現(xiàn)，所以水核內(nèi)粒子尺寸得到了控制。本課題主要開展以下工作，采用以CTAB為表面活性劑、正丁醇為助表面活性劑制備CTAB/正丁醇/正庚烷/水四元反相膠束體系，探討不同水量對(duì)所制備的CdS催化劑在可見光下降解有機(jī)物的活性影響，篩選最優(yōu)水量條件，同時(shí)研究制備的CdS對(duì)有機(jī)染料MG催化降解的影響因素(如催化劑用量和pH)，并初步探討其降解機(jī)理。反膠束的水池可以作為微反應(yīng)器方便地制備納米材料，并具有粒徑與形貌可控、粒徑分布窄并且呈單分散等優(yōu)點(diǎn)，受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，是一種比較成功的化學(xué)方法，采用該方法制備的納米粒子粒徑可控，尺寸分布窄。光生電子也能夠與O2發(fā)生作用生成HO2?和O2?等活性氧類，這些活性氧自由基也能參與氧化還原反應(yīng)。一般而言，量子點(diǎn)三個(gè)維度的尺寸都在100納米(nm)以下，外觀恰似一極小的點(diǎn)狀物，其內(nèi)部電子在各方向上的運(yùn)動(dòng)都受到局限，所以量子局限效應(yīng)(quantum confinement effect)特別顯著。 photocatalytic。在可見光照射下，以CdS活化分子氧光催化降解孔雀綠(malachite green MG)為探針反應(yīng)，探討了反相體系不同水量對(duì)制備的納米CdS光催化活性的影響，確定最佳水量ω([H2O]/[表面活性劑])為25時(shí)，制備的納米CdS光催化活性最高，且反相膠束法制備的CdS活性明顯高于直接沉淀法制備的CdS。納米量子級(jí)的材料因其特殊結(jié)構(gòu)，使其在機(jī)械性能、光、電、磁、熱等方面與傳統(tǒng)材料有很大不同，具有輻射、吸收、催化、吸附等許多新特性。采用納米CdS高級(jí)氧化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與其它的氧化方法相比，具有下列特點(diǎn)： (1)低能耗，具有可見光響應(yīng)的光催化劑能夠利用取之不盡的太陽光能作為能源，這對(duì)于目前全球能源緊張的現(xiàn)狀來說是不可替代的優(yōu)勢(shì)所在[4]；(2)氧化能力強(qiáng)，在可見光激發(fā)下可以產(chǎn)生強(qiáng)氧化物種，如因此，它們的光電性質(zhì)便會(huì)極大地依賴所采用的制備方法而有所區(qū)別。表明CdS光催化能有效降解MG(結(jié)構(gòu)如下圖1)，可見光具有明顯的協(xié)同催化作用，其高活性氧化物主要涉及量子尺寸效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)，在量子點(diǎn)中產(chǎn)生的電子和空穴被限制在幾何尺寸不大的位能阱中，使分裂的電子態(tài)量子化并增大半導(dǎo)體的有效禁帶而提高半導(dǎo)體的光催化活性[17]。3　氣體鼓入模式： 一種反應(yīng)物在增溶的水核內(nèi)，另一種為氣體(如OH2S、CO2)，將氣體通入液相中，充分混合使兩者發(fā)生反應(yīng)而制備納米顆粒。令ω=[H2O]/[表面活性劑]，在一定范圍內(nèi)，R隨ω增大而增大。選取光催化活性最好的CdS，在可見光(Vis)下，光催化降解有毒有機(jī)污染物MG。 直接沉淀法制備CdS分別配置含有Cd2+()和S2()的水溶液，將含有Cd2+的溶液緩慢滴入含有S2的溶液中，磁力攪拌半小時(shí)，離心，再用二次蒸餾水，無水乙醇清洗23次，干燥碾磨后得CdS粉末，馬弗爐170℃灼燒2h。 H2O2的測(cè)定在10mL具賽比色管中，%的POD溶液，150μL %的DPD溶液，加入一定量不同反應(yīng)時(shí)間間隙段的反應(yīng)樣品1mL，顯色15min后測(cè)其吸光度值。(ω=50)/GCE，CdS(ω=35)/ GCE和CdS(ω=25)/ GCE交流阻抗譜圖。 d: MG/Vis。 pH=7。然后強(qiáng)氧化物種與染料發(fā)生作用，從而達(dá)到降解甚至礦化的效果。因此，目前探討CdS的光催化活性是相當(dāng)很有價(jià)值的。從實(shí)驗(yàn)體系的確定到實(shí)驗(yàn)的完成都離不開老師親切的指導(dǎo)和熱心關(guān)懷。反相膠束法制備CdS就能夠很好的控制其納米粒徑，并且可以大大提高其光催化活性。由于H2O2在可見光照射下易分解為氧化性更強(qiáng)的氧化劑(OH；利用直接沉淀法制備的CdS(d)，其熒光強(qiáng)度最強(qiáng)，說明體系中產(chǎn)生少量的氧化物 c: CdS= /L。隨著水量的增加，曲線a、b、c中CdS納米粒徑隨液滴的增大而增大，比表面積減小而阻抗增大，達(dá)到電極表面的電子數(shù)目減少，在單位時(shí)間內(nèi)活化分子氧的效率降低，因而H2O2的還原峰電流逐漸降低，催化活性下降。是立方閃鋅礦的特征衍射峰。處理好的電極在鐵液K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6]和KCl溶液中，采用電化學(xué)阻抗法掃描阻抗特性曲線和循環(huán)伏安法掃描循環(huán)伏安曲線，確保此玻碳電極已經(jīng)清洗干凈。 (1)CTAB/正丁醇/正庚烷/水四元反相膠團(tuán)的配制：將一定量的CTAB、正丁醇、水和正庚烷混合于干燥燒瓶中，具體配比見表1。 CdS的反相膠束合成法 AOT/環(huán)己烷/H2O[28]分別將不同量的凈化后的AOT加入到環(huán)己烷中，此時(shí)AOT在非極性介質(zhì)中形成反膠團(tuán)，磺酸基聚集在核心，而碳?xì)滏溋粼谶B續(xù)相中，當(dāng)用水相(如H2O或Cd(NO3)2和TAA的水溶液)對(duì)此溶液進(jìn)行滴定，則水相分子會(huì)被包進(jìn)了水合的反膠團(tuán)的中心，形成了澄清透明的W/O微乳液。反應(yīng)一結(jié)束，蒸發(fā)掉不需要的氣體，就可以得到想要的新固態(tài)材料操作簡(jiǎn)單，節(jié)約原料實(shí)驗(yàn)進(jìn)程難以控制，難以得到純凈的產(chǎn)物，所制備的顆粒達(dá)不到納米級(jí)別反相膠束法是一種比較成功的制備納米粒子的方法。微乳法包括泡囊法和反相膠束法，目前，利用反相膠束反應(yīng)器制備納米粒子時(shí)，粒子形成一般有三種體系[21]：1　反應(yīng)物互溶模式： 將兩個(gè)分別增溶的反應(yīng)物A， B的微乳液混合，此時(shí)由于膠團(tuán)顆粒間的碰撞，發(fā)生了水核內(nèi)物質(zhì)的相互交換或物質(zhì)傳遞，引起核內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)。再就微反應(yīng)器本身而言，通過控制膠束及“水池”的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、極性、疏水性、粘度、酸度等，可期望從分子規(guī)模來控制納米的大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)乃至物性特異性。反相膠束溶液是表面活性劑在有機(jī)溶劑與水溶液的兩相中自發(fā)形成透明、熱力學(xué)穩(wěn)定的體系，其中物質(zhì)的極性基朝向膠束內(nèi)部，而非極性基朝向膠束外部的油連續(xù)相，水相以液滴形式高度分散在有機(jī)相中。?OH是一種活性很高的粒子，能夠無選擇地氧化多種有機(jī)物并使之礦化，通常認(rèn)為是光催化反應(yīng)體系中主要的氧化劑。量子點(diǎn)(quantum dot)是一類準(zhǔn)零維(quasizerodimensional)的納米材料，由少量的原子所構(gòu)成。 CdS。利用X射線衍射儀(XRD)對(duì)CdS的晶型、尺寸進(jìn)行了初步表征，表征結(jié)果顯示，反相膠束法和直接沉淀法制備的CdS均為立方閃鋅礦型，水量25的CdS平均粒徑約為9nm。特別是半導(dǎo)體納米粒子，由于它具有獨(dú)特性質(zhì)，如量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和介電效應(yīng)等，而成為當(dāng)今高分子材料研究的熱點(diǎn)，被稱為半導(dǎo)體納米功能材料[1]。OH和H2O2。選擇合適的制備方法，對(duì)于CdS光催化性能的研究是十分重要的。OH和H2O2等，并跟蹤測(cè)定了有機(jī)物MG的降解過程，驗(yàn)證了CdS高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)有毒有機(jī)污染物具有較好的降解效果。具有量子尺寸效應(yīng)的納米粒子，其光、熱、電、磁等物理性質(zhì)與常規(guī)材料不同，出現(xiàn)許多新奇特性。例如: 吳平偉[22]等用H2S氣體分別與反膠束中的CdCl2水溶液和由EDTA絡(luò)合的CdCl2水溶液反應(yīng)，制備了單分散程度較高的CdS納米顆粒。另外水核半徑R也隨表面活性劑種類不同而不同。采用循環(huán)伏安法(CV)和電化學(xué)交流阻抗法(EIS)研究納米CdS修飾電極的電化學(xué)行為。X射線衍射法是一種應(yīng)用于材料分析的高科技無損檢測(cè)方法，可以采用這種方法進(jìn)行分析研究的材料范圍非常廣泛，包括流體、金屬、礦物、聚合物、催化劑、塑料、藥物、薄膜鍍層、陶瓷和半導(dǎo)體等。 TOC的測(cè)定， 103mol/L的目標(biāo)染料MG定容到50 mL，然后加入30mgCdS分別在可見光光光照降解一定時(shí)間取樣，用N/C2100 TOC分析儀測(cè)定樣品中總有機(jī)碳。其中CdS(ω=35)/GCE和CdS(ω=25)/GCE的交流阻抗圖在高頻區(qū)皆有半圓出現(xiàn)；相對(duì)于裸電極的半圓直徑，CdS(ω=25)/ GCE的半圓直徑要大很多，說明CdS已經(jīng)成功地吸附在電極表面上，電極的阻抗值急劇增大。 f: CdS(ω=25)/MG/dark(ω=15,25,35,50)和利用直接沉淀法制備的CdS(normal)催化劑。 Vis(進(jìn)一步證明納米CdS光催化技術(shù)是一種較好的高級(jí)氧化技術(shù)。 降解MG過程中H2O2的變化 The change of H2O2 concentration during the degradation of MGa:CdS(ω=25) / Vis b: TiO2 /UV[MG]=4105mol/L；CdS=；TiO2=；pH=7； MG的深度礦化(氧化)，圖中a為CdS/ MG / dark體系，b為CdS /MG/Vis體系，分別表示MG隨反應(yīng)時(shí)間總有機(jī)碳(TOC)的變化。在實(shí)驗(yàn)期間，我受益匪淺，不僅學(xué)會(huì)了很多大型儀器的操作，還積累了豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也鍛煉了我做實(shí)驗(yàn)所需要的基本素質(zhì)。由于制備方法的不同，所得