納米ZnO自組裝等級孔材料的制備光催化與氣敏性能研究.pdf

1、納米ZnO是一種在壓電、光致發(fā)光、太陽能、光催化和氣敏等方面有著重要應(yīng)用的先進多功能材料，因而受到了研究者們的廣泛關(guān)注。通過控制前驅(qū)體成分、條件及合成工藝，研究者們報道了許多不同的零維、準(zhǔn)一維、一維及二維納米結(jié)構(gòu)ZnO，并研究了其性能應(yīng)用。但是，零維、準(zhǔn)一維、一維納米結(jié)構(gòu)在量子產(chǎn)率、器件的制備、回收利用等方面存在許多問題，限制了ZnO的應(yīng)用。
　　 最近，具有介孔或大孔結(jié)構(gòu)的納米結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的先進性能吸引了廣泛關(guān)注，并且證明了其在

2、先進納米反應(yīng)器、充電電池、氫能儲存、氣敏及藥物運載上存在潛在應(yīng)用。但是，現(xiàn)今等級孔材料主要是基于二氧化硅、碳、氧化鋁硅土及有機物，主要以研究乳膠球、嵌段共聚物、表面活性劑等為模板，通過平常的模板法制備而成。這種方法通常都包含雙模板及多個反應(yīng)步驟:制備不同模板、混合所需的納米材料與模板、去除模板。過程繁復(fù)且所制備的孔道僅限于介孔/大孔孔徑。至今，基于過渡金屬化合物的等級大孔-介孔-微孔結(jié)構(gòu)未有報道。
　　 因此，本論文擬通過設(shè)計合

3、成一種具有微孔孔道的ZnO納米顆粒，并通過無需模板的方法合成相互聯(lián)結(jié)的三維等級多孔結(jié)構(gòu)ZnO。ZnO納米顆粒因為溶劑熱反應(yīng)中產(chǎn)生的CO2、NH3氣體而形成內(nèi)部直徑約為1nm的微孔孔道。在滴鑄過程中，由于溶劑的蒸發(fā)速率大于納米顆粒在溶液中的擴散速率而發(fā)生自組裝過程。通過自組裝，ZnO納米顆?？梢孕纬傻燃壌罂?介孔-微孔納米結(jié)構(gòu)，并可以自組裝形成三維等級多孔結(jié)構(gòu)薄膜。
　　 這種三維等級孔結(jié)構(gòu)由于增加了比表面積、增加了反應(yīng)活性位點，