第1章 半導體光催化基礎1
1.1引言1
1.2半導體光催化劑與光催化原理2
1.2.1半導體光催化劑2
1.2.2半導體光催化原理2
1.2.3光催化活性點5
1.2.4光催化反應動力學9
1.2.5光催化反應的降解速率10
1.3影響半導體光催化活性的因素10
1.3.1帶隙位置10
1.3.2光致電子-空穴對的分離和捕獲11
1.3.3晶相結構12
1.3.4晶相缺陷12
1.3.5比表面積13
1.3.6粒徑尺寸13
1.4半導體光催化劑的改性14
1.4.1能帶結構的改性14
1.4.2構建復合半導體16
1.5半導體光催化劑的表征方法18
1.5.1結構分析19
1.5.2形貌分析22
1.5.3光學性質分析23
1.5.4表面與界面性能分析25
1.5.5光催化性能分析27
參考文獻28
第2章 Ⅱ-Ⅵ族金屬硫化物光催化劑35
2.1引言35
2.2Ⅱ-Ⅵ族金屬硫化物晶體結構36
2.3Ⅱ-Ⅵ族金屬硫化物的特性37
2.4Ⅱ-Ⅵ族金屬硫化物制備方法38
2.4.1溶膠-凝膠法38
2.4.2沉淀法39
2.4.3微乳液法40
2.4.4模板合成法40
2.4.5水熱/溶劑熱法40
2.4.6其他合成法41
2.5典型Ⅱ-Ⅵ金屬硫化物光催化劑42
2.5.1ZnS光催化劑42
2.5.2CdS光催化劑44
2.5.3Cd1-xZnxS（或ZnxCd1-xS）光催化劑46
參考文獻49
第3章 石墨烯與石墨烯基半導體催化劑56
3.1引言56
3.2石墨烯57
3.2.1石墨烯的形貌與結構58
3.2.2石墨烯的性質60
3.2.3石墨烯的制備方法64
3.2.4石墨烯的應用67
3.3氧化石墨烯68
3.3.1氧化石墨烯的制備69
3.3.2氧化石墨烯的結構與性質69
3.4還原氧化石墨烯70
3.4.1還原氧化石墨烯的制備70
3.4.2還原氧化石墨烯的結構71
3.4.3還原氧化石墨烯的性質71
3.5石墨烯基半導體復合光催化劑73
3.5.1石墨烯基半導體復合光催化劑的制備73
3.5.2石墨烯基半導體復合光催化劑的催化增強基本原理78
參考文獻81
第4章 可見光響應的還原氧化石墨烯/硫化鎘光催化劑90
4.1引言90
4.2RGO/CdS復合材料的制備91
4.2.1氧化石墨烯(GO)的制備91
4.2.2CdS和RGO/CdS復合材料的制備92
4.2.3RGO/CdS復合材料的形成機理93
4.3RGO/CdS復合材料的表征與性質93
4.3.1結構及形貌的表征93
4.3.2化學鍵態96
4.3.3光學性質98
4.4RGO/CdS復合材料的光催化性質100
4.4.1光催化降解反應過程100
4.4.2光催化降解性質100
4.4.3光催化穩定性101
4.4.4對亞甲基藍(MB)的礦化性質101
4.5RGO/CdS復合材料光催化降解活性增強機理103
參考文獻104
第5章 紫外光響應的還原氧化石墨烯/硫化鋅光催化劑107
5.1引言107
5.2RGO/ZnS復合材料的制備108
5.2.1氧化石墨烯(GO)的制備109
5.2.2RGO/ZnS復合材料的制備109
5.3RGO/ZnS復合材料的表征和性質110
5.3.1結構、形貌及化學組成110
5.3.2化學鍵態113
5.3.3光學性質115
5.4RGO/ZnS復合材料的光催化性能117
5.4.1光催化降解反應過程117
5.4.2光催化降解性能117
5.4.3光催化降解動力學反應119
5.4.4光催化穩定性120
參考文獻121
第6章 可見光響應的ZnxCd1-xS/石墨烯光催化劑124
6.1引言124
6.2ZnxCd1-xS/RGO復合材料的制備125
6.2.1氧化石墨烯（GO）的制備125
6.2.2ZnxCd1-xS/RGO復合材料的制備126
6.3ZnxCd1-xS/RGO復合材料的表征和性質127
6.3.1結構、形貌和化學組成127
6.3.2化學鍵態131
6.3.3光學性質133
6.4ZnxCd1-xS/RGO復合材料的光催化性質135
6.4.1光催化活性測試135
6.4.2光催化降解活性135
6.4.3光催化降解動力學137
6.4.4光催化降解礦化性138
6.4.5光催化降解穩定性139
6.5ZnxCd1-xS/RGO復合材料的電化學性質140
6.5.1電化學性能測試140
6.5.2電化學莫特-肖特基（Mott-Sckottky）曲線141
6.5.3電化學阻抗譜(EIS)142
6.6ZnxCd1-xS/RGO復合材料的光催化活性增強機理143
參考文獻144
第7章 應用與展望149
7.1引言149
7.2石墨烯基半導體光催化劑的應用150
7.2.1光催化降解有機污染物150
7.2.2光催化水分解制氫155
7.2.3光催化還原CO2158
7.2.4光催化滅菌161
7.2.5其他應用161
7.3石墨烯基半導體光催化劑的展望162
參考文獻163
