納米氧化鋅的制備、摻雜及其光催化性能的研究.pdf

1、近年來，環(huán)境污染是人類亟待解決的首要問題。半導(dǎo)體光催化劑及其在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用，是國(guó)內(nèi)外學(xué)者通認(rèn)的一種治理環(huán)境污染的有效方法，獲得了較為廣泛研究。作為一種新型處理污染物的方法，光催化降解技術(shù)由于操作簡(jiǎn)單方便，能耗低，反應(yīng)條件溫和，不會(huì)產(chǎn)生二次污染物等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。本文用水熱法制備納米氧化鋅和摻雜Ag的納米氧化鋅，并進(jìn)行了表征、光催化性能驗(yàn)證。
　　采用水熱法制備出棒狀的納米氧化鋅，確定了ZnO光催化劑的最適宜工藝條件：n（六水合

2、醋酸鋅）：n（檸檬酸）=20:1、無水乙醇滴加量為20mL、pH為11、溫度為120℃、反應(yīng)時(shí)間為24h。紫外光下羅丹明B降解率在96.13％左右。SEM、XRD表明制得的ZnO納米晶均為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，形貌多為棒狀，直徑大約為幾十納米，均勻性良好。
　　水熱法成功制備出摻雜Ag的氧化鋅材料，摻雜Ag的ZnO仍能保持原有的棒狀結(jié)構(gòu)。作為光生電子的臨時(shí)儲(chǔ)倉(cāng)，Ag的加入明顯改變了氧化鋅的光催化性能，硝酸銀：醋酸鋅=1:5時(shí)，在可見下表

3、現(xiàn)出最高的光催化性能，羅丹明B降解率達(dá)到97.4%。TEM、XRD等表明，摻雜氧化鋅以Ag單質(zhì)的形式存在于氧化鋅表面，沒有破壞氧化鋅納米棒狀結(jié)構(gòu)，其中ZnO-Ag-3中ZnO平均晶粒尺寸為63nm, Ag單質(zhì)的平均晶粒尺寸為53.3nm。
　　用自制摻雜Ag的納米氧化鋅（ZnO-Ag-3）在可見光下降解甲基橙溶液，實(shí)驗(yàn)表明：有機(jī)物的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度影響催化劑的降解效率，甲基橙為重氮染料，結(jié)構(gòu)比羅丹明B結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以比較難降解；降解甲