硫化锌制备及其光催化性能的研究进展

杨风(云南省生态环境工程评估中心，云南 昆明 650032)

0 引言

随着当今社会工业的发展，处理水污染问题成为一项新的挑战。不同于传统的污水处理方法，半导体光催化剂因为其绿色、简便的合成方法，所需能源为易得的太阳能，较好的稳定性和再生性成为了一种新的处理水污染问题的方法。ZnS因具有独特的光电性质、良好的化学稳定性和热稳定性以及耐光腐蚀性，因而在光催化降解污废水方面有着广阔的发展前景。文章简要综述了ZnS及其改性材料在光催化性能方面的研究。

1 硫化锌结构

ZnS是一种直接带隙的半导体材料，具有六方闪锌矿(β-ZnS)和立方纤锌矿(α-ZnS)两种晶体结构。其中闪锌矿能在室温下稳定存在，带隙宽度为3.54eV。纤锌矿结构为ZnS的高温相，可通过闪锌矿结构在高温下转变得到(该相变温度会随着ZnS的纳米化而减小)，其带隙宽度为3.71eV[1]。

2 硫化锌纳米材料的制备方法

2.1 化学浴沉积法

化学浴沉积法合成ZnS纳米材料是通过将络合剂(如氨水、柠檬酸钠、酒石酸等)溶于水，然后加入锌盐，充分搅拌锌离子与络合剂络合，然后与硫源(如硫代硫酸钠、硫化钠、硫脲等)混合，硫源会在一定pH和温度下分解产生硫离子，与锌离子发生沉淀反应得到ZnS。化学浴沉积法的反应条件容易控制且成本低廉，是一种适合大规模制备的方法。田勇[2]使用硫酸锌、硫脲为原料，以氨水为络合剂制备了ZnS多孔纳米球，所合成纳米球为立方纤锌矿结构。

2.2 化学气相沉积法

化学气相沉积法将气态反应物在通入反应室中进行反应，生成物通过冷凝沉积落在基底上分离得到固体纳米材料。……