氧化鋅多級微納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及其光催化性能研究.pdf

1、金屬氧化物氧化鋅是一種帶隙很寬的半導(dǎo)體材料(在常溫下約為3.3eV)，它擁有高達(dá)60meV的激子結(jié)合能，熱穩(wěn)定性良好，其制備的方法多種多樣，合成出來的氧化鋅的形貌也千變?nèi)f化，在太陽能電池、氣敏、傳感、光催化等方面都有很廣的應(yīng)用。本文對氧化鋅的形貌的合成也做了一些研究，具體內(nèi)容如下:
　　 1)一步法制備氧化鋅納米棒陣列和納米花的研究
　　 通過簡單的一步水熱法，選用六次甲基四胺(HMT)和乙醇胺(ETA)兩種溶液，分別在

2、鋅片上原位合成單晶的納米花狀氧化鋅和納米棒陣列氧化鋅。其形態(tài)和晶體結(jié)構(gòu)用X-射線衍射(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)和高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)進(jìn)行表征。初步探討了兩種氧化鋅材料的形成機(jī)理和光學(xué)性質(zhì)。另外，我們還研究了這兩種材料在紫外光照射下對甲基橙的光催化活性，結(jié)果表明納米棒陣列氧化鋅的光催化性比花狀形貌的光催化性好。
　　 2)明膠輔助合成星狀納米氧化鋅及其光催化研究
　　 以明膠作為生物模板，利用水熱法

3、合成納米星狀氧化鋅。其形貌和晶體結(jié)構(gòu)通過X-射線衍射(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)和高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)進(jìn)行表征。制備過程中，明膠用量的變化，氨水用量的變化，以及反應(yīng)溫度都會對樣品的形貌產(chǎn)生影響，并進(jìn)一步探討了該結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。該形貌的氧化鋅在紫外光照射下，對甲基橙顯示出良好的光催化降解效果。
　　 3)空心海膽狀氧化鋅合成及其光催化性質(zhì)研究
　　 以海藻酸鈉作為生物模板，在水熱條件下合成刺狀海膽形的

4、氧化鋅。整個實(shí)驗(yàn)體系中，還討論了海藻酸鈉量的改變、氨水的量的變化以及反應(yīng)溫度和時間對樣品的形貌的影響。此外，該形貌的ZnO在紫外光照射下，對水溶液中的甲基橙顯示出良好的光催化降解效果。
　　 4)室溫下PVP模板輔助合成花狀氧化鋅及其光催化研究
　　 室溫下(25℃)，通過以高分子化合物PVP為模板得到大批量的花狀結(jié)構(gòu)氧化鋅。制備過程中，探討了PVP用量、氫氧化鈉的量的變化，以及攪拌的時間、溫度的改變對樣品的形貌的影響。

5、此外，還研究了它在紫外光照射下，對羅丹明B的光催化降解效果，結(jié)果表明該形貌的氧化鋅在光催化降解羅丹明B上效果明顯。
　　 5)水熱法原位合成納米氧化鋅陣列及光催化應(yīng)用
　　 在對氨基吡啶(p-APD)介質(zhì)中，采用簡單的水熱法在鋅片上原位合成氧化鋅納米陣列。用X-射線衍射(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)和高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)對其晶體結(jié)構(gòu)和形態(tài)分別進(jìn)行了表征和觀察，并研究了該氧化鋅材料可能的形成機(jī)理。該氧化