MoS_(2)复合g-C_(3)N_(4)半导体材料的制备与其海岸带水环境净化的研究.pdf

:MoS2复合g-C3N4半导体材料在海岸带水环境净化中的应用研究 :该研究关注的是MoS2与g-C3N4半导体材料的复合，以及它们在净化海岸带水环境中抗生素污染的应用。通过改性传统半导体光催化剂，解决高电子-空穴复合率、低可见光吸收和处理效率问题，以提升光催化降解有机污染物的能力。 :半导体、导体技术、导体研究、参考文献、专业指导 【正文】: 随着全球工业化进程加速，海洋环境正遭受严重的污染，特别是抗生素的大量排放。这些污染物对近海岸带生态环境产生了重大影响，威胁到海洋资源的可持续利用。例如，四环素类抗生素因其难降解且对环境有害的特性，对土壤、水体和生物造成了巨大损害。传统的光催化剂，如TiO2和ZnO，虽然广泛用于光催化，但其宽能隙限制了它们对可见光的利用率，仅在紫外光下表现出活性。而Bi2O3和Bi2WO6虽然能吸收可见光，但在光生电子-空穴的分离和光化学稳定性方面存在问题，导致光催化效率低下。 为了克服这些问题，本研究采用石墨相氮化碳(g-C3N4)进行掺杂改性，与MoS2复合，制备了一种新型的半导体复合材料。MoS2因其良好的光吸收和电荷传输性质，能够提高光催化活性。研究中，通过调整MoS2与g-C3N4的比例，制备了不同比例的CNM1、CNM2、CNM3和CNM4复合材料，以寻找最佳性能的组合。 实验部分，使用分析纯的试剂，如三聚氰胺、铝酸钠、正钛酸钱等，制备了纯净的海水模拟样本，并对这些材料进行了光催化性能测试，特别针对四环素的降解效果。通过水热反应法合成g-C3N4-MoS2复合材料，并对样品进行了一系列的物理化学表征，包括晶体学和光谱能谱学分析，以深入理解材料的结构和性能。 结果显示，这种MoS2与g-C3N4的复合材料在可见光下表现出优异的光催化性能，有效解决了传统材料的局限，降低了电子-空穴复合率，增强了可见光吸收，提高了处理效率。通过对比不同比例的复合材料，找到了最佳的组成比例，优化了反应条件，从而提升了对四环素的光催化降解性能。 本研究通过创新性的材料设计和合成策略，成功开发出一种高效的光催化剂，对海岸带水环境中的抗生素污染具有显著的净化作用。这一成果不仅有助于解决实际环境问题，也为未来设计高性能半导体光催化剂提供了新的思路和参考。