掺杂对CdS结构及性质的影响(6)

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4)模板合成法

模板合成法是利用特定结构的基质(如多孔玻璃、沸石分子筛、大孔离子交换树脂、Nation膜等)为模板进行合成，是目前材料领域最具吸引力的方法之一。

主要有两类模板，硬模板和软模板。硬模板包括介孔聚合物模叨、碳纳米管等；软模板一般指生物模型系统表面活性剂的组装体，如单层膜例、液晶例、LB膜口等。

模板合成法是一种很有吸引力的方法，通过合成适宜尺寸和结构的模板为主体，在其中生成作为客体的纳米粒子，可获得所期望的窄粒径分布、粒径可控、易掺杂和反应易控制的超分子纳米粒子。

5)其他合成方法

由于应用的需要，CdS的制备涌现出了大量的新方法。如室温固相化学反应(俞建群等人实现了由该法制备CdS半导体纳米粒子的新途径。该法使合成工艺大为简化而且降低合成成本，并减少由中间步骤及高温反应引起的诸如粒子团聚，所需晶化时间长，产物不纯，产率低等不足)、固相热分解法(李文戈等利用CdS的特殊结构决定了其成核速率大于其核生长速率)和水热合成法(孙聆东等以水热法制备了CdS纳米微粒)等。水热法近年来广泛应用于纳米材料、多孔材料等合成中，用该方法可制各物相均匀、纯度高、晶型好、单分散、形状及尺寸可控的纳米微粒。CdS的制备方法多种多样，每一种制备方法都有其优缺点。由于方法的不同，制备出的CdS粒子的相结构、粒径、定向程度、结构缺陷的类型，杂质类型及杂质含量等各不相同。因此，它们的光电性质便会极大地依赖所采用的制备方法而有所区别。选择适宜的制各方法，对于CdS光催化性能的研究是十分重要的。文献综述

1．4．2．2 CdS制备过程中的主要影响因素

l.反应物的浓度

CdS的制备通常选择一定的硫源和镉源，通过适当的方法进行制备，而硫源和镉源之间的相对量会影响制备出的CdS颗粒的性质。其主要原因是因为反应体系中晶粒的生成存在着成核和成长两个过程。

在镉源的浓度一定的情况下，硫源的加入量越大，反应生成CdS的成核和成长速率也越大，CdS的团簇就会生长的越大，从而得到较大的成长速率；而当硫源和镉源加入的比例一定时，两者加入的浓度越大，得到的CdS量越大，获得较大的成核速率。两者之间量的不同会使制备的颗粒的粒径不同，从而颗粒的性质也会不同。

2.反应体系的温度

随着温度的升高，CdS的晶型由非晶向立方晶型转变，最后向六方晶型过渡。使用水热法制备时，当加热温度低于160℃时，样品表现为非品结构；加热温度高于160口12时，样品开始向立方晶结构转化；升高加热温度，晶体又会向六方晶结构转化，面当加热温度高于240℃时，样品完全呈六方晶结构，随着反应温度的升高，颗粒的粒径逐渐变大，比表面积降低，催化活性减弱。所以，适宜的反应温度是制备高催活性的光催化剂的关键。

1．4．3 CdS光催化降解有机物原理

半导体的光催化是以n型半导体的能带理论为基础的，半导体所表现出的光催化性能是与其自身的结构有关的。半导体粒子与金属相比，能带是不连续的，尺寸较大的半导体粒子在晶体中存在分子间相互作用，HOMO相互作用形成价带(valence band，VB)，LUMO相互作用形成导带(conduction band，CB)，电子在价带和导带中可以自由移动。在理想的半导体场合，价带项和导带底之间带隙中不存在电子态。这个带隙称为禁带，禁带宽度用Eg表示。一般半导体的禁带宽度小于3.0eV