ZnO基納米材料的制備及其性質(zhì)研究.pdf

1、ZnO基納米材料及其復合物因具有獨特的結構、物理化學性質(zhì)以及優(yōu)越的性能，被廣泛的應用在光學、磁性材料、光催化、傳感器等領域。國內(nèi)外科研工作者一直在探索著如何采用簡單、快速、經(jīng)濟安全的方法合成出具有高效性能的納米材料。本文在國內(nèi)外大量文獻資料調(diào)研的基礎上，采用化學沉積法和水熱方法成功合成了三種不同的基于ZnO的納米材料及其復合物，研究并探討了它們在污水處理、環(huán)境保護等領域的潛在應用。
　　研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　1.A

2、gBr-ZnO納米復合材料的制備及其光催化性質(zhì)研究
　　以氯化鋅為前驅(qū)物，硼氫化鈉作為還原劑并為反應體系提供堿性環(huán)境，水作為溶劑，并以十二烷基三甲基溴化銨作為表面活性劑并提供溴源，隨后，往反應體系中加入一定量的銀源前驅(qū)物，一步反應得到AgBr-ZnO納米復合物。通過調(diào)節(jié)反應溫度，優(yōu)化合成產(chǎn)物。隨著反應溫度的升高，產(chǎn)物由二元Ag-ZnO轉(zhuǎn)變?yōu)槿狝g-AgBr-ZnO，再轉(zhuǎn)變?yōu)槎狝gBr-ZnO納米復合材料。隨后分別用X-射線粉末

3、衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)以及透射電子顯微鏡(TEM)等測試手段對產(chǎn)物的物相和形貌進行了表征。測試結果表明，產(chǎn)物是一種復合材料，是由梭形ZnO基體，及其表面附著的粒徑約10納米的AgBr組成。比表面測試結果表明復合之后的產(chǎn)物比單一的ZnO具有更大的比表面積。同時研究了其對染料羅丹明B的光催化降解性質(zhì)。催化結果顯示，在帶有365納米帶通濾光片的紫外燈照射下，100毫克樣品只需花費27分鐘即可以將50毫升8毫克每升的羅丹明B

4、水溶液完全降解。重復催化6次后，對羅丹明B的降解效率還可以保持85％以上。
　　2.ZnFe2O4納米顆粒的制備及其氣敏性質(zhì)研究
　　基于前期的研究工作，以梭形ZnO和三氯化鐵為前驅(qū)物，水合肼為還原劑，通過水熱方法，控制反應溫度、反應時間等條件，制備產(chǎn)物。同樣采用XRD、TEM和X-射線光電子能譜(XPS)等測試手段對產(chǎn)物的物相和形貌進行了表征。測試結果表明，所合成的產(chǎn)物為粒徑在10納米左右的ZnFe2O4納米顆粒。產(chǎn)物是一

5、種順磁性的半導體材料，這樣有利于樣品的收集和回收利用。同時產(chǎn)物具有較大的比表面積。利用所合成的產(chǎn)物制作了氣體傳感器，并檢測了丙酮、乙醇、甲醛、異丙醇、乙酸乙酯等實驗室常見化合物的傳感性質(zhì)。對比結果表明，ZnFe2O4氣體傳感器對丙酮氣體具有較高的選擇性和響應性。
　　3.Co0.85Se-ZnO納米復合材料的制備及其催化性質(zhì)研究
　　在實驗室前期合成的Co0.85Se納米薄膜材料工作的基礎上，以硝酸鈷、亞硒酸鈉和六水合硝酸鋅