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ZnO的禁带宽度为3.2eV,只能吸收太阳光中不足5%的紫外光,且光生空穴-电子对极易复合,这些都严重地制约了其光催化活性。本文通过过渡金属离子掺杂,不仅拓展了ZnO吸收光子的范围,而且抑制了光生空穴-电子对的复合,使材料的光催化活性得到显著提高。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外可见光度计(UV-vis)和比表面及孔径分布测试仪(BET)等对结果进行分析。论文主要结果如下:(1)采用草酸沉淀法制备出Zn1-xFexO光催化材料。随着Fe掺杂量的增加,ZnO晶粒尺寸变小,禁带宽度变窄,在可见光区域的吸收得到增强;在可见光照射下,Zn1-xFexO降解黄药效率的顺序为:4>5>3>2>lmol%,0.96Fe0.04的光催化活性最高,10mg/L黄药在90min内降解率达75%。(2)采用水热法制备出介孔Co掺杂ZnO纳米片自组装微球,微球直径约为16μm,纳米片表面为{2110}。研究了Co掺杂量、锌源和尿素与Zn2+摩尔比例对材料形貌、禁带宽度、比表面积和光催化活性的影响。结果表明:Co掺杂抑制了晶粒生长,增大了微球直径,减小了材料禁带宽度,提高了其比表面积和光催化活性,故当掺杂量为4mol%时ZnO的光催化活性最高;当ZnSO4、Zn(NO3)2、Zn(Ac)2和ZnCl2作为锌源时,材料的比表面积依次减小,因而锌源对光催化活性的促进作用顺序为:ZnSO4>Zn(NO3)2>Zn(Ac)2>ZnCl2,故当ZnSO4作为锌源时,材料的比表面最大,禁带宽度最窄,光催化活性最高;尿素在晶体生长过程中主要起了调节溶液pH的作用,降低尿素与Zn2+的比例后,材料的禁带宽度变宽,比表面积增大,光生空穴-电子对的复合受到抑制,光催化活性得到提高。研究表明,当Co掺杂量为4mol%,锌源为ZnSO4,尿素与Zn2+的摩尔比为2.5时,产物的比表面积和平均孔容均达到最大,分别为68.2m2/g和0.3237cm3/g,其光催化活性最高,20mg/L黄药在90min内的降解率达90%。另外,还对水热法中晶体的形成机理进行了深入研究。