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

1、氧化鋅是一種廉價易得、無毒、化學性能穩(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)境中多種有機污染物，表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化降解性能。但在實際應(yīng)用中仍然存在著一些有待于解決的問題，如光生電子-空穴對易于快速復(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今光催化研究領(lǐng)域的熱點課題。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)體體系相繼被報道，相比之下，擴大氧化鋅光響應(yīng)范圍及固定化的研究尚需發(fā)展，已報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的研究價值。
　　 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等對合成產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)、組成、表面形貌等分析。選取羅丹明B及亞甲基藍分別作為紫外、可見光降解的目標降解物，進行光催化降解的性能評價。
　　 (1)采用恒定pH值共沉淀法制備ZnSn-LDHs/ZnSn(OH)6懸漿液，通過涂敷澆注技術(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)對羅丹明B的降解率達到99.0％;700℃焙燒產(chǎn)物ZnO/SnO2復(fù)合半導(dǎo)體薄膜對羅丹明B的降解率達到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)對亞甲基藍的降解率達到87.