納米ZnO的制備與光催化性能研究.pdf

1、危害生物健康的有毒有機(jī)污染物治理是世界關(guān)注的一大難題,也是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略必須優(yōu)先考慮的重大環(huán)境問題之一,因此研究出一種能夠有效分解有毒的有機(jī)污染物的材料成為研究熱點。納米氧化鋅(ZnO)是一種重要的半導(dǎo)體材料,其禁帶寬度與納米氧化鈦相近,因此也具有良好的光催化性能,在光的照射下,ZnO激發(fā)后產(chǎn)生空穴和電子從而具有氧化、還原的能力,使有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)后逐步被降解,最終被完全氧化成對環(huán)境友好的CO2、H2O和無毒的無機(jī)小分子。

2、將這一新型材料應(yīng)用于處理水污染,為治理有機(jī)污染物提供了一種全新的思路。
　　(1)本論文發(fā)展了一種簡單的水熱方法合成ZnO納米結(jié)構(gòu)。首先通過水熱法合成了ZnO納米桿結(jié)構(gòu);其次,在同等反應(yīng)條件下,通過引入檸檬酸鈉表面活性劑,使納米桿結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為ZnO微球結(jié)構(gòu)。
　　(2)本論文主要以甲基橙水溶液為目標(biāo)物,首先研究了納米桿與微球結(jié)構(gòu)對降解甲基橙的影響。另外通過改變生長時間、生長溫度、溶液濃度等實驗參數(shù)來研究不同的工藝條件對ZnO微

3、球表面形貌的影響,進(jìn)而影響它們對甲基橙溶液的催化性能。
　　(3)分別采用FSEM、XRD和PL等表征手段對所得生長樣品的形貌、材料組分和光致發(fā)光性質(zhì)等進(jìn)行分析;并深入地研究了它們的生長機(jī)理及催化機(jī)理。
　　通過不同工藝條件下納米結(jié)構(gòu)的催化性能比較,得到了如下的結(jié)論:
　　(1)ZnO球狀結(jié)構(gòu)的催化性能明顯優(yōu)于桿狀結(jié)構(gòu)。
　　(2)通過控制工藝參數(shù),可以制備出不同表面形貌的ZnO微球結(jié)構(gòu),且ZnO微球的尺寸在在一