ZnO陣列及其復(fù)合材料的微波輔助合成與光催化性能.pdf

1、ZnO是物理化學(xué)性能優(yōu)異的氧化物半導(dǎo)體，禁帶寬度為3.37eV，激子結(jié)合能高達(dá)60meV，由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，易于制備且無毒、廉價(jià)，在光催化領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。常見的ZnO光催化劑多為粉體，雖然光催化性能良好，但仍有些許不足:(1)不易回收利用;(2)禁帶寬度較寬，對(duì)可見光利用率低;(3)光生電子-空穴對(duì)分離效率低。據(jù)此，以提高ZnO的光催化性能為目的，采用微波輔助低溫溶液法制備了棒狀ZnO微納米陣列及Ag/ZnO，研究了其光催化性能。該

2、方法操作簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保。主要結(jié)論具體如下:
　　首先，以硝酸鋅、六亞甲基四胺等為實(shí)驗(yàn)原料，采用低溫溶液法，在FTO導(dǎo)電玻璃上制備了棒狀ZnO微納米陣列，研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和混合溶液濃度對(duì)樣品形貌的影響，并探討了ZnO的生長機(jī)理，結(jié)果表明:反應(yīng)溫度較低時(shí)，ZnO晶體沿c軸的生長速度減慢，更傾向于非極性面的生長，導(dǎo)致產(chǎn)物的尺寸較大(約為1μm);反應(yīng)時(shí)間決定ZnO晶體的結(jié)構(gòu)的完整性;當(dāng)混合溶液濃度為0.05M時(shí)，所制備的ZnO陣

3、列的棒密度理想、取向較為一致且直徑大小均勻（500nm左右）。
　　其次，在低溫溶液法制備ZnO納米陣列的基礎(chǔ)上，使用微波輻照對(duì)所制備的樣品進(jìn)行退火處理，并使用微波法一步制備了ZnO納米陣列。在240W功率下退火處理后，ZnO直徑尺寸減小至200nm左右;當(dāng)功率增大到400W時(shí)，ZnO晶體變?yōu)榛蔚牧庵?微波法直接制備ZnO納米陣列的晶體尺寸僅為100nm左右。同時(shí)，經(jīng)過退火處理后的樣品和微波法直接制備的樣品在可見光(λ≥400