NiO-ZnO-SnO2復(fù)合金屬氧化物的制備及光催化性能研究.pdf

1、氧化鋅是一種廉價(jià)易得、無(wú)毒、化學(xué)性能穩(wěn)定、環(huán)境友好的寬帶隙半導(dǎo)體材料，在紫外光照射下，能夠分解環(huán)境中多種有機(jī)污染物，表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化降解性能。但在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在著一些有待于解決的問(wèn)題，如光生電子-空穴對(duì)易于快速?gòu)?fù)合、光響應(yīng)范圍窄、固定化和回收再利用等，因此，氧化鋅光催化劑的表面改性以及固定化研究已成為當(dāng)今光催化研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。近年的研究表明半導(dǎo)體光催化劑的復(fù)合技術(shù)是行之有效的表面改性方法。到目前為止，提高半導(dǎo)體光催化劑的電荷分

2、離效果的研究已經(jīng)非常深入，大量的具有良好的紫外光催化性能的二元復(fù)合半導(dǎo)體體系相繼被報(bào)道，相比之下，擴(kuò)大氧化鋅光響應(yīng)范圍及固定化的研究尚需發(fā)展，已報(bào)道的具有可見光響應(yīng)的復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑及薄膜催化劑為數(shù)不多，因此，發(fā)展新型可見光催化劑及薄膜光催化劑具有深遠(yuǎn)的研究?jī)r(jià)值。
　　 本論文采用鋅錫水滑石復(fù)合物的漿料涂敷/高溫焙燒技術(shù)在α-Al2O3基片上制備得到ZnO/SnO2復(fù)合金屬氧化物薄膜;采用鎳鋅錫水滑石復(fù)合物的高溫焙燒法制備得到

3、NiO/ZnO/SnO2復(fù)合金屬氧化物。運(yùn)用多種分析表征手段，如XRD、UV-Vis、TG-DTA、FT-IR、ICP、SEM、EDS、BET、XPS以及Raman等對(duì)合成產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)、組成、表面形貌等分析。選取羅丹明B及亞甲基藍(lán)分別作為紫外、可見光降解的目標(biāo)降解物，進(jìn)行光催化降解的性能評(píng)價(jià)。
　　 (1)采用恒定pH值共沉淀法制備ZnSn-LDHs/ZnSn(OH)6懸漿液，通過(guò)涂敷澆注技術(shù)在α-Al2O3基片上得到ZnSn-

4、LDHs/ZnSn(OH)6薄膜，經(jīng)500～700℃焙燒，得到系列ZnO/SnO2復(fù)合半導(dǎo)體薄膜。探索了ZnSn-LDHs/ZnSn(OH)6薄膜與ZnO/SnO2薄膜的紫外光催化性能，結(jié)果表明，[Zn2+]/[Sn4+]投料比為2/1的ZnSn-LDHs/ZnSn(OH)6復(fù)合薄膜表現(xiàn)出良好的紫外催化降解能力，30min內(nèi)對(duì)羅丹明B的降解率達(dá)到99.0％;700℃焙燒產(chǎn)物ZnO/SnO2復(fù)合半導(dǎo)體薄膜對(duì)羅丹明B的降解率達(dá)到95.45％

5、。
　　 (2)采用恒定pH值共沉淀法制備NiZnSn-LDHs/ZnSn(OH)6粉體復(fù)合材料，經(jīng)高溫焙燒得到NiO/ZnO/SnO2復(fù)合金屬氧化物粉體材料，并且探索了NiO/ZnO/SnO2復(fù)合氧化物粉體材料的可見光催化降解性能，結(jié)果表明，[Ni2+]/[Zn2+]/[Sn4+]投料比為0.4/3/1、600℃下焙燒得到的NiO/ZnO/SnO2復(fù)合金屬氧化物表現(xiàn)出良好的可見光催化降解性能，6h內(nèi)對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率達(dá)到87.