4.1.2 温度对合成的复合材料的光催化性能的影响实验 20

4.1.3 材料对合成的复合材料的光催化性能的影响实验 21

4.2 520℃三聚氰胺烧制的氮化碳合成的硫化镉氮化碳复合材料对不同染料的可见光催化性能试验 22

4.2.1 染料不同的影响 22

4.2.2 浓度不同的影响 24

4.3 硫化镉氮化碳复合材料的回用实验 25

4.4 硫化镉氮化碳复合材料可见光催化降解机理分析 26

结    论 28

致    谢 29

参考文献 30

1.绪论

1.1光催化概述

1.1.1光催化技术

光催化技术是一种绿色的高级氧化技术，是从20 世纪70 年代逐步发展起来的一门新兴环保技术，在环境污染治理和能源开发领域有着重要的应用前景。半导体微粒的光催化效应发现以来，由于其在环保、水质处理、有机物降解、失效农药降解等方面的重要应用而引起人们的重视[1]。近年来，找寻活性好、催化效率高、价廉特别是能对太阳敏感的光催化材料，一直是人们努力的方向。其中，TiO2被认为是最佳的光催化剂之一。然而由于TiO2禁带宽度（3.2eV）较大[2]，只对紫外光（约占太阳光能量的5%）有响应，使得其在可见光催化中的应用受到限制。制备高效、可持续利用的可见光催化剂成为光催化领域的研究重点，对解决目前的环境问题和能源危机具有重要的意义。

1.1.2光催化反应机理

价带或称价电带，通常是指半导体或绝缘体中，在绝对零度下能被电子占满的最高能带。对半导体而言，此能带中的能级基本上是连续的。全充满的能带中的电子不能在固体中自由运动。但若该电子受到光照，它可吸收足够能量而跳入下一个容许的最高能区，从而使价带变成部分充填，此时价带中留下的电子可在固体中自由运动。价带中电子的自由运动对于与晶体管有关的现象是很重要的。

导带是由自由电子形成的能量空间。即固体结构内自由运动的电子所具有的能量范围。对于金属，所有价电子所处的能带就是导带。对于半导体，所有价电子所处的能带是所谓价带，比价带能量更高的能带是导带。在绝对零度温度下，半导体的价带(valence band)是满带(见能带理论)，受到光电注入或热激发后，价带中的部分电子会越过禁带(forbidden band/band gap)进入能量较高的空带，空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。导带是半导体最外面（能量最高）的一个能带，是由许多准连续的能级组成的，是半导体的一种载流子——自由电子（简称为电子）所处的能量范围。导带中往往只有少量的电子，大多数状态（能级）是空着的，则在外加作用下能够发生状态的改变，故导带中的电子能够导电，即为载流子。导带底是导带的最低能级，可看成是电子的势能，通常，电子就处于导带底附近；离开导带底的能量高度，则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时，电子的势能即发生变化，从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜；反过来，凡是能带发生倾斜的区域，就必然存在电场（外电场或者内建电场）。导带底到真空中自由电子能级的间距，称为半导体的亲和能，即是把一个电子载流子从半导体内部拿到真空中去所需要的能量。这是半导体的一个特征参量。