第2章　Ⅱ-Ⅵ族金属硫化物光催化剂

2.1　引言

环境污染和能源短缺是21世纪人类面临的两大难题，光催化技术因其反应速率快、条件温和、效率高和直接利用取之不尽的太阳能来源驱动反应等独特性质，而成为解决这两大难题的一种新型的绿色技术。Ⅱ-Ⅵ族纳米半导体材料由于具有可调的带隙宽度，因此能够吸收紫外和可见光区的光波，并且它们适中的导带、价带电势位置，使得光致载流子具有强的氧化、还原性，使其在光催化应用领域得到广泛的研究。Ⅱ-Ⅵ族金属硫化物的带隙因属于直接跃迁型，因而具有特殊的光电性质，常被选作光催化领域的研究对象，其主要包括ZnS，CdS和Cd_1-xZn_xS（或Zn_xCd_1-xS）固溶体等^［1～3］。

CdS为窄带隙半导体（2.42eV），能响应可见光，但其自身光致电子-空穴对分离效率低，并且存在光腐蚀现象，限制了其光催化活性；ZnS的带隙较宽（3.7eV），仅能被紫外光激发，限制了其可见光的响应，从而限制了其对太阳能的利用率。因此，以CdS和ZnS为基础开发具有高效率、高稳定性的可见光催化剂成为研究者所关注的目标。

为了改善CdS和ZnS的不足，研究者们致力于寻找新的、廉价的助催化剂或构建Cd_1-xZn_xS（或Zn_xCd_1-xS）固溶体以进一步提高ZnS和CdS的光催化性质。