La摻雜ZnO納米材料的光催化及光致發(fā)光性能的研究.pdf

1、當(dāng)人們已經(jīng)感受到石油漲價(jià)給人們的生活帶來(lái)很多不利影響的時(shí)候，當(dāng)人們開(kāi)始抱怨空氣質(zhì)量一天不如一天的時(shí)候，這似乎也暗示著能源和環(huán)境問(wèn)題已如鯁在喉般影響著每個(gè)人的生活。太陽(yáng)能無(wú)論是儲(chǔ)存量還是可利用性都是無(wú)比巨大的，而半導(dǎo)體就具有良好的轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存太陽(yáng)能的功效，與此同時(shí)衍生而出的便是半導(dǎo)體凈化污水的光催化性能。ZnO作為寬禁帶半導(dǎo)體（Eg=3.37eV），具備著強(qiáng)大的轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存太陽(yáng)能的潛力，同時(shí)也是光催化領(lǐng)域的發(fā)展新星。
　　課題希望通過(guò)稀

2、土La元素的摻雜來(lái)提高ZnO納米材料的光催化性能，增強(qiáng)其在可見(jiàn)光區(qū)域的響應(yīng)度。首先，為本課題的準(zhǔn)備部分，實(shí)驗(yàn)通過(guò)溶膠-凝膠法制備出ZnO的納米顆粒，研究燒結(jié)溫度對(duì)其催化效能的影響，并確定最佳的催化劑投入量，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)做出鋪墊。然后，為本課題的重點(diǎn)部分，利用溶膠-凝膠法制備出La摻雜ZnO，探究元素?fù)诫s量和燒結(jié)溫度對(duì)其光催化性能的影響，并通過(guò)材料光致發(fā)光性能的來(lái)分析其電子-空穴對(duì)的復(fù)合程度，確定半導(dǎo)體光催化和光致發(fā)光性能的關(guān)聯(lián)性。最后，為

3、本課題的拓展部分，使用水熱反應(yīng)法在不銹鋼網(wǎng)上生長(zhǎng)出ZnO及ZnO：La，一方面研究La元素?fù)诫s是否對(duì)不同微觀形貌的ZnO的光催化性能也有提高作用，另一方面不銹鋼上生長(zhǎng)的ZnO光催化劑更利于回收再利用，節(jié)能環(huán)保，更接近實(shí)際應(yīng)用。
　　實(shí)驗(yàn)中采用的催化光源為波長(zhǎng)分布在350nm-1000nm的鹵素?zé)?，波長(zhǎng)主要集中于近紫外和可見(jiàn)光部分，這就很好地模擬了太陽(yáng)光。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò) La元素?fù)诫s的ZnO的納米顆粒的光催化性能確實(shí)得到了一定程