毕业论文课题相关文献综述

1. 半导体光催化的研究背景

早在工业革命时期，人们就己经认识到人类的生产实践会给地球环境带来污染和破坏。进入20世纪70年代，世界人口的迅速增长扩大了人类的生产实践，人类对环境的污染和破坏也达到了足以威胁自身生存和发展的程度。随着全球性环境恶化问题日益突出，对环境污染的有效控制与治理己成为世界各国政府所面临和亟待解决的重大问题。许多新的技术被尝试应用于环境污染的治理，半导体光催化技术就是其中之一。

1972年，日本东京大学的Fujishima和Honda^[1]首先报道了在n型半导体TiO₂单晶电极上光致分解H₂O产生H₂和O₂，开辟了多相光催化从基础研究到应用研究的新纪元。而关于光催化分解联苯及氧化联苯的报导，被认为是光催化在消除环境污染物方面的首创性研究工作^[2]。自此以后，把光催化技术应用于消除有机污染物的研究日益增多。目前，水或空气中可能存在的各类主要污染物均被尝试使用光催化氧化法进行分解。大量的研究表明，光催化的优点在于其室温下具有深度反应能力，能将有机污染物如烷烃、脂肪族化合物、醇、脂肪酸、烯烃、苯系物、芳香羧酸、染料、卤代烃、卤代烯烃、表面活性剂、杀虫剂等完全分解矿化。该方法特别适用于那些用生物或化学方法难降解的芳烃和芳香化合物，且无二次污染。治理环境污染已成为半导体光催化研究中最为活跃的领域之一。

2. 光催化的基本原理及意义

目前，对半导体光催化过程较普遍的认识是：半导体的价带(vb)和空的导带(cb)之间的禁带宽度的能量为E_g。当它吸收的光子的能量hυ≥E_g时，价带中的电子就会被激发到导带，在导带形成高活性的电子(e^-)，同时在价带相应产生一个带正电的空穴(h )，即生成电子-空穴对。电子具有还原性，空穴具有氧化性，能够氧化降解有机物，而水在这种电子-空穴对的作用下发生电离，生成H₂和O₂。

在溶液的光催化降解过程中，空穴(h )将吸附在表面的OH^-和水分子氧化成OH自由基，OH自由基有很强的氧化能力，几乎无选择性的，可将大多数的有机污染物及部分无机污染物氧化，并最终降解为CO₂和H₂O等无害物质。溶液中O₂可以抑制光催化剂表面电子-空穴对的复合，还可以作为氧化剂，与光生电子生成O₂^-，然后与H 生成HO₂，最后生成OH自由基，加速反应进程^[3-4]。

光催化技术具有低成本、环境友好等特点，因而成为未来高新技术的新希望。在此背景下，人们对开发可见光响应型光催化材料表现出了浓厚的兴趣。

3. SnS光催化剂的制备方法

SnS属于正交晶系，非常适合用作太阳能电池中的光吸收层。其组成元素S和Sn在地球上储量丰富，且廉价、无毒，有很好的环境相容性。因此，它是一种高效、廉价、环保型的太阳能转换材料^[5]。SnS的制备方法主要有沉淀法和水热法。

3.1 沉淀法