1、本文采用溶劑熱方法，合成NH4In1-xGaxS2(x=0,0.1...1)固溶體，另外采用真空高溫固相反應(yīng)法合成了MIn2S4(M=Mn,Fe,Ni,Zn,Cd)硫化物和高溫固相法合成了MgFe2-xScxO4(x=0.8,0.7,0.6)和Mg1+xFe1+xSc1-2xO4-δ(x=0.1,0.2,0.3)。我們利用粉末X-射線衍射、紫外可見(jiàn)漫反射等方法表征了這些化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。同時(shí)我們將本文所得材料應(yīng)用于可見(jiàn)光下分解水制氫和

2、紫外光照下還原溶液中硝酸根。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①使用傳統(tǒng)水熱法中的草酸-硫脲共融法合成了固溶體 NH4In1-xGaxS2(x=0,0.1...1)。然后優(yōu)化了光催化還原硝酸根空白時(shí)的條件，確定了硝酸根的起始濃度為50ppm，犧牲劑為pH=4的甲酸和甲酸鈉的緩沖溶液體系。在紫外條件下，測(cè)試了 NH4GaS2和 NH4InS2的光催化還原硝酸根的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后其轉(zhuǎn)變?yōu)镚a2S3和In2S3。②利用真空高溫固相法成功地合成

3、了MIn2S4(M=Mn,Fe,Ni,Zn,Cd)。利用這五個(gè)催化劑也確定了光催化還原硝酸根的犧牲劑：當(dāng)犧牲劑為pH=4的甲酸甲酸鈉的緩沖溶液，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為催化劑的轉(zhuǎn)化率和空白時(shí)轉(zhuǎn)化率接近，甚至某些催化劑的轉(zhuǎn)化率比空白時(shí)的轉(zhuǎn)化率還低；當(dāng)犧牲劑為草酸鈉，通過(guò)光催化還原硝酸根的催化實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果為FeIn2S4和ZnIn2S41小時(shí)的轉(zhuǎn)化率接近空白條件下的兩倍。而CdIn2S4和MnIn2S41小時(shí)下硝酸根的轉(zhuǎn)換率將近空白時(shí)一小時(shí)轉(zhuǎn)

4、化率的三倍。所以確定光催化還原硝酸根的實(shí)驗(yàn)，使用犧牲劑草酸鈉。③使用高溫固相法合成了 MgFe2-xScxO4(x=0.8,0.7,0.6)。通過(guò)摻雜不同量的鈧，能有效的調(diào)節(jié)半導(dǎo)體MgFe2-xScxO4(x=0.8,0.7,0.6)的帶寬，從而有效的影響了可見(jiàn)光光催化制氫活性。采用4％VOL三乙醇胺-水體系作犧牲劑，在氙燈作為光源的情況下，MgFe1.2Sc0.8O4的光解水制氫效率達(dá)到1.5μmol/h/g，MgFe1.3Sc0.7

5、O4的光解水制氫效率達(dá)到3.2μmol/h/g， MgFe1.4Sc0.6O4的光解水制氫效率達(dá)到4.7μmol/h/g。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，隨著摻雜量的增加，它的可見(jiàn)光光催化制氫反而減小。將制氫效率最好的 MgFe1.4Sc0.6O4通過(guò)化學(xué)還原法負(fù)載貴金屬 Pd后其催化效率提高到了9.1μmol/h/g。④同樣使用高溫固相法成功合成了Mg1+xFe1+xSc1-2xO4-δ(x=0.1,0.2,0.3)。通過(guò)摻雜鈧來(lái)調(diào)節(jié)它們的帶寬，隨著

6、鈧的含量的增加，相應(yīng)的禁帶寬度值在減小，反而可見(jiàn)光光催化制氫的能力呈增強(qiáng)的趨勢(shì)，這可能與Mg1+xFe1+xSc1-2xO4-δ(x=0.1,0.2,0.3)的氧缺陷有關(guān)。這三種催化劑的制氫速率最高的是Mg1.1Fe1.1Sc0.8O4-δ達(dá)到5.6μmol/h/g，同時(shí)我們通過(guò)化學(xué)還原法負(fù)載了Pd, Pt, Ru, Ag, Au5種貴金屬，制氫速率最好的是金屬釕達(dá)到13.15μmol/h/g，最低的是金屬鉑為8.45μmol/h/g。