氧化鋅的制備、改性及其光催化性能的研究.pdf

1、近來，金屬氧化物作為光催化劑降解環(huán)境中有機(jī)污染物的應(yīng)用，引起了廣泛的關(guān)注。ZnO擁有優(yōu)異的催化性能，但是只能在紫外光的激發(fā)下，對有機(jī)物進(jìn)行降解。這是因?yàn)槠浣麕挾葹?.3ev，只能吸收波長小于380nm的紫外光。在太陽光中，紫外成份約為5％-7％，而可見光約占46％，紅外光為47％。因此為了高效率的利用太陽光進(jìn)行光催化反應(yīng)，拓展ZnO光催化劑的光吸收范圍，本文通過離子摻雜和半導(dǎo)體復(fù)合兩種方法，對ZnO進(jìn)行改性。
　　 通過水熱法

2、在不同溫度下制備了Co2+摻雜濃度不同的氧化鋅粉體(0、0.5、1、3、5mol％)，并且通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紫外漫反射儀、光催化裝置對其進(jìn)行表征。所得結(jié)果為：所制備的ZnO粉體是六方纖鋅礦，隨著摻雜濃度的增加，ZnO衍射峰的強(qiáng)度逐漸降低，結(jié)晶程度越來越差。隨著水熱溫度的升高，ZnO的形貌和尺寸發(fā)生了很大的變化由球狀(100-200nm)到橢球狀(200nm)、片狀(300nm)再到六棱柱(10μm)。不論是

3、在低溫還是在高溫下，所制備的ZnO粉體，隨著摻雜濃度的增加，其吸收逐漸向可見光范圍內(nèi)移動(dòng)，并且在可見光的范圍內(nèi)反射率逐漸降低。ZnO粉體的光催化性能是通過在氙燈照射下降解甲基橙來表征的。通過摻雜，ZnO粉體的光催化效果是增強(qiáng)的，溫度為60℃時(shí)，摻雜濃度為3％時(shí)，ZnO的催化性能最好，照射180min后，甲基橙能夠降解78.54％。
　　 通過浸漬還原氧化法，在不同Cu2+濃度下(0.125、0.25、0.5、1、1.5、2mol

4、/L)，制備了ZnO/Cu2O復(fù)合催化劑。ZnO屬于六方纖鋅礦型，Cu2O是立方結(jié)構(gòu)。ZnO顆粒大小約為300-400nm的棒狀和塊狀，Cu2O為球狀，尺寸大小為50nm左右，吸附在氧化鋅表面。在復(fù)合物中，ZnO與Cu2O的物質(zhì)量比為：1：0.017、1：0.025、1：0.076、1：0.137、1：0.138、1：0.136。在可見光范圍內(nèi)(400-610nm)，所有催化劑的反射率都有了明顯的下降，并且隨著Cu2+濃度的增加，反射率