26213.木質素輔助微納結構zno的制備及其性能研究

1、學校代碼：10225學號：S14127學位論文木質素輔助微／納結構ZnO的制備及其性能研究指導教師姓名：申請學位級別：論文提交日期：授予學位單位：苗婷婷郭元茹副教授東北林業(yè)大學碩士學科專業(yè)：林產化學加工工程2014年4月論文答辯日期：2014年6月東北林業(yè)大學授予學位日期：答辯委員會主席：論文評閱人：聾必櫛景大學摘要摘要微納結構ZnO，由于尺寸小，比表面積大，表現出優(yōu)于普通ZnO的諸多性能，且其性能的表現受其結構和形貌影響較大。伴隨著環(huán)

2、境污染與能源危機，可再生生物質資源的利用就顯得舉足輕重。本論文以利用制漿造紙廢棄物木質素基生物質資源為出發(fā)點，輔助制備具有不同形貌的ZnO微納結構晶體材料，并對所制備的ZnO晶體性能進行研究。首先，利用堿木質素輔助制各微納結構ZnO晶體。為了增加堿木質素的表面活性，對其進行胺化改性，并以改性后的木質素胺為表面活性劑，利用直接沉淀法制備ZnO晶體。XRD結果表明，所制備的ZnO為六方纖鋅礦結構且具有很高的純度和結晶度。木質素胺加入量對Zn

3、O晶體的形貌和比表面積都有影響，當木質素胺加入量為10mL時，所制各樣品為錐形花瓣組成的花狀結構，比表面積達到215mg1。實驗探討了堿濃度對樣品形貌的影響。當木質素胺的用量一定時，堿濃度及總的離子濃度對晶粒的最終形貌都有影響，堿濃度增大，ZnO呈現出碎片形貌。室溫光致發(fā)光測試表明當以木質素胺為表面活性劑時，所制備材料均在389nin的紫外發(fā)光帶和中心在550nm的可見發(fā)光帶產生發(fā)射峰，堿濃度和木質素胺的用量可影響ZnO的紫外發(fā)射峰和可

4、見發(fā)射峰的強度。其次，利用木質素磺酸鈉在水溶劑中輔助制備微納結構ZnO。實驗表明，木質素磺酸鈉的用量會對ZnO的形貌產生影響。通過改變木質素磺酸鈉的量，制備了顆粒棒狀結構，網片結構和準球形結構的ZnO晶體材料。TEM分析表明，木質素磺酸鈉用量為lOg時所制備的ZnO為網片狀結構，擁有豐富的介孔和大孔，該形貌可以大大促進光催化過程中質量的傳輸。光催化降解亞甲基藍實驗表明，當紫外光照射功率大于或等于8w的時候，網片結構ZnO具有很高的光降解

5、效率(95％以上)。同時，光致發(fā)光測試表明，加入木質素磺酸鈉可以提高ZnO紫外光發(fā)光強度和可見光發(fā)光強度的比例。最后，采用木質素磺酸鈉在水和醇混合溶劑中輔助制備三維多級結構ZnO晶體。SEM結果表明該ZnO是由或平行或垂直的圓片亞結構堆疊而成。木質素磺酸鈉的用量和乙醇的存在對三維花狀形貌ZnO的形成有著重要的影響。TEM和BET結果表明。三維花狀ZnO具有多孔結構，比表面積達到829m2g一，遠高于不添加表面活性劑時樣品的比表面積(16