納米氧化鋅的制備、摻雜及其光催化性能的研究.pdf

1、近年來，環(huán)境污染是人類亟待解決的首要問題。半導體光催化劑及其在光催化領域的應用，是國內外學者通認的一種治理環(huán)境污染的有效方法，獲得了較為廣泛研究。作為一種新型處理污染物的方法，光催化降解技術由于操作簡單方便，能耗低，反應條件溫和，不會產生二次污染物等優(yōu)點被廣泛應用。本文用水熱法制備納米氧化鋅和摻雜Ag的納米氧化鋅，并進行了表征、光催化性能驗證。
　　采用水熱法制備出棒狀的納米氧化鋅，確定了ZnO光催化劑的最適宜工藝條件：n（六水合

2、醋酸鋅）：n（檸檬酸）=20:1、無水乙醇滴加量為20mL、pH為11、溫度為120℃、反應時間為24h。紫外光下羅丹明B降解率在96.13％左右。SEM、XRD表明制得的ZnO納米晶均為六方纖鋅礦結構，形貌多為棒狀，直徑大約為幾十納米，均勻性良好。
　　水熱法成功制備出摻雜Ag的氧化鋅材料，摻雜Ag的ZnO仍能保持原有的棒狀結構。作為光生電子的臨時儲倉，Ag的加入明顯改變了氧化鋅的光催化性能，硝酸銀：醋酸鋅=1:5時，在可見下表

3、現(xiàn)出最高的光催化性能，羅丹明B降解率達到97.4%。TEM、XRD等表明，摻雜氧化鋅以Ag單質的形式存在于氧化鋅表面，沒有破壞氧化鋅納米棒狀結構，其中ZnO-Ag-3中ZnO平均晶粒尺寸為63nm, Ag單質的平均晶粒尺寸為53.3nm。
　　用自制摻雜Ag的納米氧化鋅（ZnO-Ag-3）在可見光下降解甲基橙溶液，實驗表明：有機物的結構復雜程度影響催化劑的降解效率，甲基橙為重氮染料，結構比羅丹明B結構較復雜，所以比較難降解；降解甲