CdS修饰TiO2/Sb2S3电荷分离界面增强光催化性能的研究

姜圆圆，肖铭星，邢 洁，马荣荣，刘俊宏，吴 璠

(1.湖州师范学院 理学院，浙江 湖州 313000； 2.湖州师范学院求真学院，浙江 湖州 313000)

0 引 言

能源短缺和环境污染已成为掣肘人类发展的两大主要问题.开发新能源和减缓、改善环境污染成为众多科研学者一直追求的新目标[1].降解有机污染物的光催化技术是目前科学界研究的热点之一[2].光催化剂能将污染物分解成CO2和H2O，可减少对环境的损害.光催化技术的实验操作方法简单，也不会对环境造成二次污染，它能使现有资源实现再次利用，提高资源的利用率.目前常用的宽带隙半导体材料，如ZnO、TiO2等，主要是吸收紫外光，这就限制了光催化技术的普遍利用[3].Sb2S3属正交晶系直接带隙层状半导体材料，是一种典型的V-VI族金属硫化物，其带隙为1.5～2.2 eV，因其带隙宽度处于可见光区内，故具有良好的光量子效应，并且能够在可见光区内体现出强响应性[4].由于其吸光系数(1.8×105cm-1)较高，能够充分吸收太阳光中绝大部分的可见光，故利用Sb2S3能够更好地实现太阳光能源的充分利用[5].Sb2S3在自然界含量丰富，无毒，易制备，形貌多样，能够与其他物质很好地结合，且Sb2S3在氧化还原过程中能够作为可见光敏感光催化剂[5].

目前Sb2S3的制备方法有化学浴沉积、水热法、逐次离子层交换吸附法等.本文采用工艺简单、成本低廉、对环境污染小的化学浴沉积法(CBD)，沉积Sb2S3薄膜于电子传输层TiO2薄膜上.Sb2S3薄膜中光生电子/空穴对容易在TiO2/Sb2S3界面发生复合，影响电子转移，从而减弱薄膜……