低溫水熱制備ZnO及光催化性能研究.pdf

1、納米結構ZnO具有價格低廉、生物無毒性、高光催化活性等特征,在降解環(huán)境污染物應用方面,具有很大潛力。水熱法因成本低、能耗低、工藝簡單等優(yōu)點,具有量產(chǎn)潛力。目前,水熱制備納米ZnO通常需要模板、表面活性劑等輔助方法,或高溫燒結等后處理工藝,增加了制備工藝和成本,因此探索低溫水熱制備高光催化活性ZnO,有助于工業(yè)化生產(chǎn)。本文以Zn((NO3)2為前軀體,采用低溫水熱法制備ZnO納米棒,并探索不同反應條件對ZnO形貌和光催化性能的影響。通過粉

2、末X射線衍射、掃描電鏡、熒光光譜、光電子能譜、紫外-可見漫反射光譜以及光催化降解亞甲基藍溶液進行結構、性能表征。本文的主要工作為:
　　 1探索水熱溫度、水熱時間、堿性濃度對ZnO形貌和光催化活性的影響,并分析同一水熱溫度(60℃)、不同水熱時間ZnO形核和長大機理。結果表明:生成六邊棱柱的ZnO晶體,晶型為纖鋅礦;隨著堿性的增強,片狀ZnO變?yōu)橹鶢?但是當堿性濃度過高時,ZnO溶解;光催化活性分別隨著水熱時間和堿性濃度的增加而

3、增強;不同水熱溫度時,75℃生成ZnO的光催化活性最高。
　　 2以Zn((NO3)2為ZnO前驅(qū)體,通過低溫水熱的方法,制備了TiO2/ZnO復合粉體。結果表明:生成六邊棱柱的ZnO晶體,其晶型結構為纖鋅礦結構,TiO2納米顆粒分布在ZnO棱柱的表面;TiO2納米顆粒對ZnO形核和長大起到抑制作用;TiO2/ZnO粉體中大約含有74.4％的TiO2和25.6％的ZnO:由于TiO2/ZnO復合粉體中結晶度的降低,造成其光催化活