水热法制备铜锌锡硫纳米材料及其光催化性能

摘要：

铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4)在可见光范围内光吸收系数高且具有良好的载流子迁移率,使其在光催化领域表现出了较好的应用前景.然而在实际应用中,其光催化活性及催化稳定性还需进一步提升.以氯化锌、氯化锡、氯化铜、硫脲为水热反应前驱体,添加PEG400、OP10为表面活性剂,通过水热反应制备Cu2ZnSnS4(CZTS)纳米粉体;使用X射线衍射、Raman光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段表征所制备铜锌锡硫材料微观结构,并研究在水热法制备过程中添加不同表面活性剂对所制备Cu2ZnSnS4纳米粉体的光学带隙和光催化性能的影响.结果表明:所制备铜锌锡硫材料均具有锌黄锡矿相结构;水热法制备铜锌锡硫纳米粉体反应前驱体中添加PEG400和OP10可有效调控铜锌锡硫纳米粉体的微观结构、化学元素计量比及光学带隙,进而改变纳米粉体的光催化性能.添加PEG400后制备得到Cu2ZnSnS4在50 min内光催化降解亚甲基蓝的降解率可达到95.7％,具有最优的光催化性能.减小光学带隙和提升结晶性是改善CZTS材料光催化活性及稳定性的有效途径,为提高Cu2ZnSnS4材料的光催化性能提供了新的思路.

关键词：纳米材料、水热法、光催化、表面活性剂

所属期刊栏目：50

分类号：TB383.1(工程材料学)

资助基金：甘肃省科学院应用研究与开发项目2014JK-01

在线出版日期：2022-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1936-1944