低温水热法SnS2含硫纳米材料的制备(2)

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4.结论１９

致谢２０

参考文献２１

1绪论

1.1 引言

随着科技的发展，工业化进程的加速，为人们带来便利与高效的同时，因为工业排放所造成的污染对于环境的破坏而产生的危害也使得人类自食其果。在这之中，水污染尤为严重。虽然地球表面的7成都被水覆盖，但是其中的97.5%都为不可以直接利用的海水，淡水只占2.5%。在这少量的淡水资源中容易被人利用的水资源更是只有0.13%不到。淡水资源是人类不可或缺但却又总是被人类自身的发展所浪费。根据我国监察部的统计分析，近几年我国每年发生的水污染事故数目都在1700起以上。例如2013年1月山西天脊集团发生苯胺泄漏事故，当地政府在事发后瞒报，导致苯胺污染了漳河下游，影响了山西、河北和河南等多地居民的正常饮水和生活。又例如2012年2月广西龙江发生镉污染。这些都是近几年来影响非常严重的水污染事故。我国作为人口大国，在人均水资源不足的情况下，因为工业与农业所生成的污水直接排放而导致的水污染使得可直接利用的淡水更加缺少影响了人们的日常生活。怎样更快更好更廉价地处理废水水中的污染物逐渐成为近年来人们所关注的重点。

1977年，J.H.Carey[1]和S.N.Frank[2}等人利用含有了TiO2材料的悬浮液，通过紫外光的照射，成功地对多氯联苯进行了氧化脱氯，证实了光催化降解水中污染物的可能性。经过研究表明，半导体光催化剂能够降解大多数的有机污染物，例如染料，化肥，农药，含磷洗涤剂等等。除此之外，利用半导体材料还能将水中一些有毒的重金属离子还原为无毒的金属离子。张[3]等人通过合成TiO2/SnS2复合光催化剂对六价铬溶液进行光催化还原，并深入研究了复合材料的光催化性能受哪些因素影响。通过实验他们证明了复合纳米材料可以有效地将剧毒的六价铬变为无毒的三价铬。

目前，通过光催化技术治理降解污水被广泛地认为是保护环境实现可持续发展的有效手段之一。但是要想成功变为可以被工业化使用的技术仍需要进一步的研究和改进。

1.2 SnS2纳米材料

SnS2，二硫化锡，金黄色粉末状固体，为IV-VI族的六方系晶体，晶体构型为CdI2型。在常温下，它的带隙值为2.4 eV左右。在微观结构中，二硫化锡结构是由（S-Sn-S）层构成的CdI2型的层状结构。在六方密堆积单胞中，每2个（S-Sn-S）层以范德瓦尔斯力进行堆积。单个Sn原子位于两个由S原子组成的六边形密堆积夹层中，形成（S-Sn-S）[4]。这种以较弱的范德瓦尔斯力互相连接的片状结构使得SnS2能够被制备成各种形貌，如蠕虫状，花状，线状。并且这种结构还使得它在光学、催化、电化学、磁学及气敏上具有非常独特的性质。所以它被人们广泛应用在电阻器、光电探测器、光导材料、发光材料、光催化剂以及染色剂等等方面[5]。SnS2不溶于水，硝酸和盐酸。在空气中SnS2具有良好的热稳定性与抗氧化性，便于长时间储存。由于其在酸性和中性溶液中都具有良好的稳定性，无毒、其制备方式相对简单、成本适中。SnS2纳米材料具有良好的比表面积，对于太阳能具有很高的利用效率。SnS2可吸收的光波长范围很大，使其在可见光下具有良好的光催化能力[6]。它的分子结构可以提高电子-空穴对的产生效率。这进一步很高了它的光催化活性。此外，这种光催化剂具有很高的重复利用率。这使得这种半导体材料在降解有机污染物方面的发展前景受到了人们的广泛重视。