ZnO、TiO2及ZnMoO4微-納米材料的控制合成及其性能研究.pdf

1、在充滿挑戰(zhàn)和機遇的21世紀，環(huán)境、信息、能源、生物技術、國防和先進制造技術的高速發(fā)展必然對材料提出新的需求，元件發(fā)展的小型化、智能化、高集成化、存儲高密度化等趨勢對材料的尺寸提出了更高的要求，而無機微納米材料的出現(xiàn)將會滿足這些新的要求。因為形貌、尺寸和結構等因素對無機材料的特性及應用具有十分的重要影響，以簡易、經(jīng)濟的方法合成微納米材料，實現(xiàn)對其結構、生長方向、維度、尺寸、組成的調(diào)控，是實現(xiàn)其規(guī)?；a(chǎn)及應用的關鍵。
　　 小兒熱

2、性驚厥ZnO、納米TiO2和ZnMoO4在無機功能材料中均具有重要的地位，有選擇、控制地合成分散性好、形貌特定的無機功能材料，并探索其性能具有重要的理論和實踐意義。本論文主要目的是通過改變反應條件或輔助劑種類控制合成一定形貌、結構的納米ZnO、ZnO/TiO2復合材料、ZnMoO4微晶，研究實驗條件對其微觀結構的影響及其生長機理，分別探討其光學性能、光催化性能與光致發(fā)光性能。具體研究內(nèi)容如下:
　　 一、復合溶劑熱法合成簇球狀結

3、構納米ZnO
　　 通過改變復合溶劑中乙二醇/水的比例，控制合成具有六角纖鋅礦結構的ZnO納米簇球。產(chǎn)物尺寸均勻，分散性良好。溶劑中乙二醇/水比例對產(chǎn)物的形貌、尺寸有重要影響，應溫度對納米ZnO的粒徑影響是一個交替變化的過程，延長反應時間至12h以后，產(chǎn)物粒徑幾乎不變。簇球結構成長過程符合由成核、生長到組裝，最終聚集生成ZnO納米簇球的機制。簇球狀納米ZnO的紫外最大吸收峰（λmax）比體相ZnO的吸收峰位發(fā)生輕微的紅移。光致發(fā)

4、光的發(fā)射峰分別為位于414nm附近的紫色光發(fā)射峰和位于466nm附近的藍色光發(fā)射峰。粒徑尺寸較小的ZnO納米簇球，具有更好的紫外催化效能。
　　 二、TiO2/ZnO納米復合材料的制備及其光催化性能研究
　　 采用電化學陽極氧化法，在F-存在下制得形貌規(guī)整、排列有序的中空TiO2納米管材料，以此為基片在水熱條件下，進一步制備結構清晰的核-殼結構的TiO2/ZnO納米復合材料。由XRD分析確定所得TiO2/ZnO納米復合材

5、料的晶型良好，經(jīng)復合的核-殼結構TiO2/ZnO納米材料對太陽光的利用率有所提高，且光催化性能較單一的TiO2、ZnO納米材料更高。鋅含量對TiO2/ZnO納米復合材料的光催化活性也有較大影響，這對調(diào)整溶劑鋅含量，優(yōu)化產(chǎn)物光催化性能具有重要意義。實驗結果表明，TiO2/ZnO納米復合材料光催化甲基橙溶液的最適初始pH為3。
　　 三、形貌可控的ZnMoO4微晶的制備
　　 分別以CTAB、SDS、PVP-K30、作為輔助